Некоторые свойства алгоритм Фибоначчи
Утверждение 1. Для любого
[1,
-2] алгоритм Фибоначчи обладает следующим свойством: одна из точек
,
совпадает с одной из точек
,
(см. рис. 1).
|
Рис. 1. К утверждению 1.
Доказательство. Пусть на
-й итерации
-ситуация б на рис. 1. В соответствии с алгоритмом Фибоначчи
причем, очевидно,
ТИНr+1. Рассмотрим точку

Подставим сюда значение координаты точки


Аналогично проводится доказательство для случая
- ситуация а на рис. 1 
Указанное свойство алгоритма Фибоначчи позволяет на каждой итерации (кроме первой) производить испытания только в одной точке.
Утверждение 2. Точки
,
расположены симметрично относительно концов текущего интервала неопределенности
, т.е. расстояние точки
до точки
равно расстоянию точки
до точки
или, что то же самое,
.
Доказательство. В соответствии с алгоритмом Фибоначчи имеем:


Но из формулы (1) следует, что
. Подставляя это в предыдущую формулу, получим

Утверждение 3. В результате любой итерации
алгоритма Фибоначчи длина текущего интервала неопределенности уменьшается в
раз.
Доказательство. Поскольку
(см. утверждения 2), достаточно рассмотреть только один из интервалов
,
. Рассмотрим первый из указанных интервалов:
=
+(
-
)
-
=(
-
) 
Утверждение 4. При достаточно больших
в результате одной итерации алгоритма Фибоначчи длина текущего интервала неопределенности уменьшается примерно в
раз.
Доказательство. Справедливость утверждения следует из утверждения 3 и из того факта, что при достаточно больших
имеем (см. (2)):

Из утверждения 4 следует, что при достаточно больших N алгоритм Фибоначчи практически идентичен алгоритму золотого сечения (см. следующий параграф).
Утверждение 5. В результате
итераций алгоритма Фибоначчи длина текущего интервала неопределенности становится равной
| (3) |
Доказательство. Из утверждения 3 следует, что:
· после первой итерации длина ТИН равна
;
· после второй итерации -
;

· после итерации номер
-2) длина ТИН равна 
· после итерации номер
-1) длина ТИН не меняется;
· после итерации номер
длина ТИН уменьшается в два раза и становится равной

Поэтому количество итераций
, необходимых для нахождения минимума функции с точностью
, находится из условия
