Saturday, October 17, 2015

More Sequence Number Stuff

10/17/2015

Here are some calculations that I thought were interesting, and I'm not sure I posted.

I particularly like the last one.



The 1,2,3,4,5 Pentanacci sequence
0.000000000000000000000000000001000001000003
00000800002100005500013800035800092300237800

6125015772040638104684269666694661^-1
9.999989999979999969999959999950000000000000
000000000000... × 10^29
The Sequence Number is:
999,998,999,997,999,996,999,995,999,995
0.000005010015020025030035040045050055060
065070075080085090095100105110115120125130...









Fibonacci Bisection, A001906
Every Other Fibonacci Numbers (the even numbered terms)

First 16 terms
0, 1, 3, 8, 21, 55, 144, 377, 987, 2584, 6765, 17711, 46368, 121393, 317811, 832040

0.00000000000100000300000800002100005500014400
0377000987002584006765017711046368121393317811
832040^-1

9.999970000010000000000000000000000000000000000
0000000
00... × 10^11
It looks like the sequence number will be 999997000001.
So let’s check it out – see if it works.
1/999997000001 =
0.
000000  000001  000003  000008  000021  000055  000144  000377  000987  002584  006765  017711  046368  121393 






The Other Every Other Fibonacci Numbers, A001519
OEIS describes this sequence as a bisection of the Fibonacci Sequence, listing the odd terms – but they include both 1s in this sequence and one of these must be an even numbered term.  I have elected to correct this in my data listed below.
(The odd numbered terms from the Fibonacci Sequence A000045)
1, 2, 5, 13, 34, 89, 233, 610, 1597, 4181, 10946, 28657, 75025, 
196418, 514229,

0.000001000002000005000013000034000089000233000
610001597004181010946028657075025196418514229^-1

999997.999998999998999998999998999998999998999998
9999989999989999989999989999990000003462661394988
2168698964615760532556449352366148282944199740116
536033331950127866
9239649635840932689458071744735699145762301934204
21485260424710238770927442490...

So the Sequene Number is:
9999979999989999989999989999989999989999989999
98999998999998999998999998999999
1/999997999998999998999998999998999998999998999
998999998999998999998999998999999 =
0.
000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000001  000002  000005  000013  000034  000089  000233  000610  001597  004181  010946  028657  075025  196418 
Written in six digit strings.
Accurate up to the 14th non-zero term
Compare with OEIS sequence A001519.
Can we do better?
This looks like the 2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 Tridecanacci Sequence, written to list terms in 12 digit stings: a(0) = a(1) = … = a(10) = a(11) = 0, a(12) = 1, and when n>12 then a(n) = 2*a(n-1) + a(n-2) + a(n-3) + a(n-4) + a(n-5) + a(n-6) + a(n-6) + a(n-8) + a(n-9) + a(n-10) + a(n-11) + a(n-12) + a(n-13). 
I rewrote the sequence number to produce terms in 12 digit string – sadly the terms were not accurate.  Well, you can’t win them all.  Maybe someone else will pick up this challenge and find a solution.







Triangular Numbers, A000217
Finding a Sequence Number for Triangular Numbers:
First we start with a list of the Triangular Number.  I decided to end the
list at 300 (no special reason, but I had to choose somewhere to stop):
0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45, 55, 66, 78, 91, 105, 120, 136, 153, 
171, 190, 210, 231, 253, 276, 300
Then I convert each number to a six digit string by adding zeros in 
front of each term where needed, remove the comas and spaces, 
and put a “0.” in front and a “^-1” on the tail end.
0.00000000000100000300000600001000001500002100
0028000036000045000055000066000078000091000105
000120000136000153
000171000190000210000231000253000276000300^-1
I want the inverse of my sequence number to look like this digit sequence.  So I then take this number to Wolfram Alpha (www.wolframalpha.com ) and find that it is equal to
9.999970000029999990000000000000000000000000000000
000000... × 10^11
I take the first 18 digits to form the Sequence Number (because every digit after that is a zero):
999,997,000,002,999,999
Please notice that it looks very similar to a sequence number used for Tribonacci sequences.  The three parts are 999996, 1000002, and 999999 (the 6 in the first part and the 1 in the second part overlap and show up as a 7 in the Sequence Number).  These suggest it is a 3, -3, 1 Tribonacci Sequence Number.  This means we can produce a list of the Triangular Numbers the way they are defined, but we can also produce them as the 3, -3, 1 Tribonacci Sequence.  Both are the same.
But we still have not tested it to see if it really works.  It’s time to do that now.
1/999997000002999999 = 1/999999^3 =
0.
000000  000000  000001  000003  000006  000010  000015  000021  000028  000036  000045  000055  000066  000078  000091  000105  000120  000136  000153  000171  000190  000210  000231  000253  000276  000300  000325  000351  000378  000406  000435  000465  000496  000528  000561  000595  000630  000666  000703  000741  000780  000820  000861  000903  000946  000990  001035  001081  001128  001176  001225  001275  001326  001378  001431  001485  001540  001596  001653  001711  001770  001830  001891  001953  002016  002080  002145  002211  002278  002346  002415  002485  002556  002628  002701  002775  002850  002926  003003  003081  003160  003240  003321  003403  003486  003570  003655  003741  003828  003916  004005  004095  004186  004278  004371  004465  004560  004656  004753  004851  004950  005050  005151  005253  005356  005460  005565  005671  005778  005886  005995  006105  006216  006328  006441  006555  006670  006786  006903  007021  007140  007260  007381  007503  007626  007750  007875  008001  008128  008256  008385  008515  008646  008778  008911  009045  009180  009316  009453  009591  009730  009870  010011  010153  010296  010440  010585  010731  010878  011026  011175  011325  011476  011628  011781  011935  012090  012246  012403  012561  012720  012880  013041  013203  013366  013530  013695  013861  014028  014196  014365  014535  014706  014878  015051  015225  015400  015576  015753  015931  016110  016290  016471  016653  016836  017020  017205  017391  017578  017766  017955  018145  018336  018528  018721  018915  019110  019306  019503  019701  019900  020100  020301  020503  020706  020910  021115  021321  021528  021736  021945  022155  022366  022578  022791  023005  023220  023436  023653  023871  024090  024310  024531  024753  024976  025200  025425  025651  025878  026106  026335  026565  026796  027028  027261  027495  027730  027966  028203  028441  028680  028920  029161  029403  029646  029890  030135  030381  030628  030876  031125  031375  031626  031878  032131  032385  032640  032896  033153  033411  033670  033930  034191  034453  034716  034980  035245  035511  035778  036046  036315  036585  036856  037128  037401  037675  037950  038226  038503  038781  039060  039340  039621  039903  040186  040470  040755  041041  041328  041616  041905  042195  042486  042778  043071  043365  043660  043956  044253  044551  044850  045150  045451  045753  046056  046360  046665  046971  047278  047586  047895  048205  048516  048828  049141  049455  049770  050086  050403  050721  051040  051360  051681  052003  052326  052650  052975  053301  053628  053956  054285  054615  054946  055278  055611  055945  056280  056616  056953  057291  057630  057970  058311  058653  058996  059340  059685  060031  060378  060726  061075  061425  061776  062128  062481  062835  063190  063546  063903  064261  064620  064980  065341  065703  066066  066430  066795  067161  067528  067896  068265  068635  069006  069378  069751  070125  070500  070876  071253  071631  072010  072390  072771  073153  073536  073920  074305  074691  075078  075466  075855  076245  076636  077028  077421  077815  078210  078606  079003  079401  079800  080200  080601  081003  081406  081810  082215  082621  083028  083436  083845  084255  084666  085078  085491  085905  086320  086736  087153  087571  087990  088410  088831  089253  089676  090100  090525  090951  091378  091806  092235  092665  093096  093528  093961  094395  094830  095266  095703  096141  096580  097020  097461  097903  098346  098790  099235  099681  100128  100576  101025  101475  101926  102378  102831  103285  103740  104196  104653  105111  105570  106030  106491  106953  107416  107880  108345  108811  109278  109746  110215  110685  111156  111628  112101  112575  113050  113526  114003  114481  114960  115440  115921  116403  116886  117370  117855  118341  118828  119316  119805  120295  120786  121278  121771  122265  122760  123256  123753  124251  124750  125250  125751  126253  126756  127260  127765  128271  128778  129286  129795  130305  130816  131328  131841  132355  132870  133386  133903  134421  134940  135460  135981  136503  137026  137550  138075  138601  139128  139656  140185  140715  141246  141778  142311  142845  143380  143916  144453  144991  145530  146070  146611  147153  147696  148240  148785  149331  149878  150426  150975  151525  152076  152628  153181  153735  154290  154846  155403  155961  156520  157080  157641  158203  158766  159330  159895  160461  161028  161596  162165  162735  163306  163878  164451  165025  165600  166176  166753  167331  167910  168490  169071  169653  170236  170820  171405  171991  172578  173166  173755  174345  174936  175528  176121  176715  177310  177906  178503  179101  179700  180300  180901  181503  182106  182710  183315  183921  184528  185136  185745  186355  186966  187578  188191  188805  189420  190036  190653  191271  191890  192510  193131  193753  194376  195000  195625  196251  196878  197506  198135  198765  199396  200028  200661  201295  201930  202566  203203  203841  204480  205120  205761  206403  207046  207690  208335  208981  209628  210276  210925  211575  ...
Written in six digit strings.
Accurate up to the 650th non-zero term.  211,575 is the 650th triangular number.
Compare with OEIS sequence A000217.


Tetrahedral Numbers A000292

First terms
0, 1, 4, 10, 20, 35, 56, 84, 120, 165, 220, 286, 364, 455, 560, 680, 816, 
969, 1140
Make 4 digit stings, take out comas and spaces, add “0.” in front and
 “^-1” behind.
0.00000001000400100020003500560084012001650220
02860364045505600680081609691140^-1  =
9.9960005999600010000000000000000000000000000000
00000
00000... × 10^7
So it looks like the Sequence Number is 9,996,000,599,960,001.  Let’s test it and see if it works.
1/9996000599960001 =
0.
0000  0000  0000  0001  0004  0010  0020  0035  0056  0084  0120  0165  0220  0286  0364  0455  0560  0680  0816  0969  1140  1330  1540  1771  2024  2300  2600  2925  3276  3654  4060  4495  4960  5456  5984  6545  7140  7770  8436  9139 
Written in four digit strings.
Accurate up to the 37th non-zero term.
Compare with OEIS sequence A000292.
9996000599960001 looks like a Tetranacci Sequence.  It has four parts: 9995, 10005, 9995, and 10001.  This translates into a 4,-6, 4, -1 Tetranacci Sequence: a(0) = a(1) = a(2) = 0, a(3) = 1, and when n>3 then a(n) = 4*a(n-1) – 6*a(n-2) + 4*a(n-3) – 2*a(n-4).  A quick spreadsheet calculation confirms that the results are the same.
Index of non-zero terms
The 4, -6, 4, -1 Tetranacci Sequence

0

0

0
1
1
2
4
3
10
4
20
5
35
6
56
7
84
8
120
9
165
10
220
11
286
12
364
13
455
14
560
15
680
16
816
17
969
18
1140
19
1330
20
1540
21
1771
22
2024
23
2300
24
2600
25
2925
26
3276
27
3654
28
4060
29
4495
30
4960
31
5456
32
5984
33
6545
34
7140
35
7770
36
8436
37
9139
Can we do better?
9996000599960001 produces only four digit terms.
9999996000000599999960000001 should produce seven digit
terms.
1/9999996000000599999960000001 = 1/9999999^4 =
0.
0000000  0000000  0000000  0000001  0000004  0000010  0000020  0000035  0000056  0000084  0000120  0000165  0000220  0000286  0000364  0000455  0000560  0000680  0000816  0000969  0001140  0001330  0001540  0001771  0002024  0002300  0002600  0002925  0003276  0003654  0004060  0004495  0004960  0005456  0005984  0006545  0007140  0007770  0008436  0009139  0009880  0010660  0011480  0012341  0013244  0014190  0015180  0016215  0017296  0018424  0019600  0020825  0022100  0023426  0024804  0026235  0027720  0029260  0030856  0032509  0034220  0035990  0037820  0039711  0041664  0043680  0045760  0047905  0050116  0052394  0054740  0057155  0059640  0062196  0064824  0067525  0070300  0073150  0076076  0079079  0082160  0085320  0088560  0091881  0095284  0098770  0102340  0105995  0109736  0113564  0117480  0121485  0125580  0129766  0134044  0138415  0142880  0147440  0152096  0156849  0161700  0166650  0171700  0176851  0182104  0187460  0192920  0198485  0204156  0209934  0215820  0221815  0227920  0234136  0240464  0246905  0253460  0260130  0266916  0273819  0280840  0287980  0295240  0302621  0310124  0317750  0325500  0333375  0341376  0349504  0357760  0366145  0374660  0383306  0392084  0400995  0410040  0419220  0428536  0437989  0447580  0457310  0467180  0477191  0487344  0497640  0508080  0518665  0529396  0540274  0551300  0562475  0573800  0585276  0596904  0608685  0620620  0632710  0644956  0657359  0669920  0682640  0695520  0708561  0721764  0735130  0748660  0762355  0776216  0790244  0804440  0818805  0833340  0848046  0862924  0877975  0893200  0908600  0924176  0939929  0955860  0971970  0988260  1004731  1021384  1038220  1055240  1072445  1089836  1107414  1125180  1143135  1161280  1179616  1198144  1216865  1235780  1254890  1274196  1293699  1313400  1333300  1353400  1373701  1394204  1414910  1435820  1456935  1478256  1499784  1521520  1543465  1565620  1587986  1610564  1633355  1656360  1679580  1703016  1726669  1750540  1774630  1798940  1823471  1848224  1873200  1898400  1923825  1949476  1975354  2001460  2027795  2054360  2081156  2108184  2135445  2162940  2190670  2218636  2246839  2275280  2303960  2332880  2362041  2391444  2421090  2450980  2481115  2511496  2542124  2573000  2604125  2635500  2667126  2699004  2731135  2763520  2796160  2829056  2862209  2895620  2929290  2963220  2997411  3031864  3066580  3101560  3136805  3172316  3208094  3244140  3280455  3317040  3353896  3391024  3428425  3466100  3504050  3542276  3580779  3619560  3658620  3697960  3737581  3777484  3817670  3858140  3898895  3939936  3981264  4022880  4064785  4106980  4149466  4192244  4235315  4278680  4322340  4366296  4410549  4455100  4499950  4545100  4590551  4636304  4682360  4728720  4775385  4822356  4869634  4917220  4965115  5013320  5061836  5110664  5159805  5209260  5259030  5309116  5359519  5410240  5461280  5512640  5564321  5616324  5668650  5721300  5774275  5827576  5881204  5935160  5989445  6044060  6099006  6154284  6209895  6265840  6322120  6378736  6435689  6492980  6550610  6608580  6666891  6725544  6784540  6843880  6903565  6963596  7023974  7084700  7145775  7207200  7268976  7331104  7393585  7456420  7519610  7583156  7647059  7711320  7775940  7840920  7906261  7971964  8038030  8104460  8171255  8238416  8305944  8373840  8442105  8510740  8579746  8649124  8718875  8789000  8859500  8930376  9001629  9073260  9145270  9217660  9290431  9363584  9437120  9511040  9585345  9660036  9735114  9810580  9886435 
Written in seven digit strings.
Accurate up to the 389th non-zero term.
Compare with OEIS sequence A000292.


The 3, -1, -1 Tribonacci Sequence (written in six digit strings):
The 3, -1,-1 Tribonacci Sequence is defined as: a(0) = a(1) = 0, a(2) = 1, and when n>2 then a(n) = 3*a(n-1) – a(n-2) – a(n-3).
So let’s put together a Sequence Number that we think will produce the 3, -1, -1 Tribonacci Sequence, written in six digit strings.
The last of three groups should be 999999 + 1 (for subtracting 1*a(n-3)) + 1 more since it is the last group, for a total of 1000001.
The middle group should be 999999 + 1 (for subtracting 1*a(n-2)) for a total of 1000000.
The first group should be 999999 – 3 (for adding 3*a(n-1)), for a total of 999996.
When you put the three parts together (remembering to care to carry the seventh digits) 999996, 1000000, and 1000001 you get:
999,997,000,001,000,001
Let’s take it for a test drive and see how it works.
1/999997000001000001 =
0.
000000  000000  000001  000003  000008  000020  000049  000119  000288  000696  001681  004059  009800  023660  057121  137903 332928  803761  940453 
Since this sequence is not included in the OIES database, we can run a quick spreadsheet simulation to check it:
Non-Zero Term
The 3,-1,-1 Tribonacci Sequence

0

0
1st
1
2nd
3
3rd
8
4th
20
5th
49
6th
119
7th
288
8th
696
9th
1,681
10th
4,059
11th
9,800
12th
23,660
13th
57,121
14th
137,903
15th
332,928
16th
803,760
17th
1,940,449
It all looks good until the 16th non-zero term.  This is because the 17th term has seven digits so it carries over and adds one to the 16th term.  And the 18th term carries over to the 17th term … and so forth.
Written in six digit strings.
Accurate up to the 15th non-zero term.
OEIS



Back to the Beginning
The 2, -1 Fibonacci Sequence, written in 3 digit strings, defined as: a(0) = 0, a(1) = 1, and when n>1 then a(n) = 2*a(n-1) – a(n-2).
The last group should be 999 + 1 (for subtracting a(n-2)) and + 1 again for being the last group.  This gives us 1,001.
The first group should be 999 – 2 (for adding 2*a(n-1)) which gives us 997.
Combining these two parts, being careful to carry the extra digit from the last group to the first group gives us:
998,001
But we have seen this Sequence Number before, right at the very beginning of our romp through Sequence Numbers, and we already know that it produces a counting sequence from “000” to “997” in three digit strings.
Who knew that when kids learn to count they are actually learning how to do a special case of the Fibonacci Sequence!



David

No comments:

Post a Comment