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이 문제는 사실 hint 에 주어진
을 증명하면 되는 문제입니다. Fib(n) 이 가장 가까운 정수라는 말은 수식으로 표현하면,
이 되는 데요. (1) 식에서
값을 살펴보면 정의에 의해 항상 0.5 보다 작음을 알 수 있습니다.
그러므로 우리는 (1) 식만 증명을 하면 문제가 원하는 증명을 했다고 할 수 있겠네요.
일단 G(n) 이라는 걸 이렇게 정의해 놓고 이것이 피보나치 수열의 특성을 만족시켜주는 지 알아보면 될 것 입니다.
G(0) = 0, G(1) = 1 이라는 것은 간단한 계산을 통해 쉽게 알 수 있습니다.
그럼 G(n) = G(n-1) + G(n-2) 가 성립되는 지 증명만 하면 되겠네요.
위 식에 각각을 대입하여 다시 써보면
이 되고 양변에 2^n 을 곱하면,
이 됩니다. 와 은 이 식의 두 근임을 알 수 있으므로 (4) 식의 각 변을 정리해보면,
좌변
이 되고 우변도 마찬가지로 0 이 되므로 G(n) = G(n-1) + G(n-2) 을 만족함을 알 수 있습니다. 그러므로 G(n)=Fib(n) 이되어 증명이 끝납니다.