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Erschienen in: Journal of Applied Mathematics and Computing 1-2/2019

11.02.2019 | Original Research

Companion matrices and Golden-Fibonacci sequences

verfasst von: M. Mousavi, M. Esmaeili, A. Zaghian

Erschienen in: Journal of Applied Mathematics and Computing | Ausgabe 1-2/2019

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Abstract

We assign a companion sequence to a given companion matrix. Given a companion matrix \(\mathbf{C}\), we make use of the associated companion sequence to provide a simple closed-form expression for \(\mathbf{C}^n\), the nth power of \(\mathbf{C}\). We determine conditions under which a given companion matrix \(\mathbf{C}\) is a primitive matrix. A systematic method for obtaining the limit values of a companion sequence is provided. A new class of primitive companion matrices is introduced for which the limit values of the related companion sequences are connected with the Golden ratio \(\uptau =\frac{1+\sqrt{5}}{2}\). In fact, a new generalization of the well-known \(\mathbf{Q}\)-matrix and the ordinary Fibonacci numbers are presented in this paper. This generalized form of the Fibonacci numbers will be referred to as the Golden-Fibonacci sequence. We show that the limit values of a Golden-Fibonacci sequence are powers of the Golden ratio. We apply primitive companion matrices as encoder matrices and introduce a type of error-correcting codes to be called companion coding. We show that the error-correcting relations of companion coding are connected with the limit values of the related companion sequence.

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Metadaten
Titel
Companion matrices and Golden-Fibonacci sequences
verfasst von
M. Mousavi
M. Esmaeili
A. Zaghian
Publikationsdatum
11.02.2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Journal of Applied Mathematics and Computing / Ausgabe 1-2/2019
Print ISSN: 1598-5865
Elektronische ISSN: 1865-2085
DOI
https://doi.org/10.1007/s12190-019-01240-7

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