Matrices et suites récurrentes Matrices et suites récurrentes

La suite (un) définie par ses deux premiers termes et par la relation de récurrence un+2 = aun+1 + bun est une suite récurrente d’ordre 2 à coefficients constants. Pour exprimer explicitement le terme de rang n, on peut utiliser une matrice carrée d’ordre 2.

1. Rappel : les nombres de Fibonacci

Pour tout entier naturel n, les nombres de Fibonacci F0, F1, F2, etc. sont définis par la relation de récurrence Fn+2=Fn+1+Fn avec F0=F1 =1.

2. Calcul des nombres de Fibonacci à l’aide d’une matrice 2x2

Définissons une suite (Vn) de vecteurs-colonne par images/12eq176.PNG avec images/12eq177.PNG. Si M est la matrice images/12eq178.PNG, on a alors Vn+1=MVn pour tout entier naturel n d’où, par récurrence sur n, Vn=MnV0. En adaptant le programme qui permet d’élever une matrice carrée à la puissance n, on peut utiliser cette relation de récurrence pour écrire un programme qui calculera les n premiers nombres de Fibonacci.
from math import* 
# Coefficients de la matrice M 
a,b,c,d=1,1,1,0 
liste=[] 
n=eval(input("Valeur de n ? ")) 
# Calcul de Mn et affichage des résultats 
A1,B1,C1,D1=1,0,0,1 
for i in range(0,n): 
    A2=A1*a+B1*c 
    B2=A1*b+B1*d 
    C2=C1*a+D1*c 
    D2=C1*b+D1*d 
    A1,B1,C1,D1=A2,B2,C2,D2 ...
couv_RIPYTCN.png

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