A=(0111)とすると、与式より(anan+1)=An(a1a2)が求められるので
∣A−λE∣=−λ111−λ=(−λ)(1−λ)−1=λ2−λ−1
λ=21±1+4=21(1±5)
ここでα=21(1+5)、β=21(1−5)とおくと
λ=21(1+5)のとき
(−21(1+5)1121(1−5))⇒(11−−21(1+5)121(1−5))⇒(10−−21(1+5)1m)⇒(10−α−10)
m=21(1−5)−−21(1+5)1=2(1+5)1−5+4=0 これから P1=C(α−11)⇒C(1α)
λ=21(1−5)のとき
(−21(1−5)1121(1+5))⇒(11−−21(1−5)121(1+5))⇒(10−−21(1−5)1n)⇒(10−β−10)
n=21(1+5)−−21(1−5)1=2(1−5)1−5+4=0 これから P1=C(β−11)⇒C(1α)
よってP=(1α1β) P−1=β−α1(β−α−11)
P−1AP=(α00β)P−1An−1P=(αn−100βn−1)An−1=P(αn−100βn−1)P−1
An−1=β−α1(1α1β)(αn−100βn−1)(β−α−11)=β−α1(αn−1αnβn−1βn)(β−α−11)
=β−α1(αn−1β−βn−1ααnβ−βnα−αn−1+βn−1−αn+βn)
これから
(anan+1)=β−α1(αn−1β−βn−1ααnβ−βnα−αn−1+βn−1−αn+βn)(a1a2)=β−α1(αn−1β−βn−1ααnβ−βnα−αn−1+βn−1−αn+βn)(11)
=β−α1(αn−1β−βn−1α−αn−1+βn−1αnβ−βnα−αn+βn)
=β−α1(αn−1(β−1)+βn−1(1−α)αn(β−1)+βn(1−α))
ここで β−α=−5、β−1=−α、1−α=β から
=51(αn−βnαn+1−βn+1)
よって an=51(αn−βn)
τ=limn→∞anan+1=limn→∞αn−βnαn+1−βn+1=limn→∞1−αnβnα−αnβnβ=1−0α−0⋅β=α
(limn→∞αnβnは分母が大きいのでn→∞では0となる)