黄金進法
通常の意味での整数を、黄金進数で表すと有限小数となる。例として、整数 5 をφ進法で表す手続きを見よう。
5 以下で最も大きなφの冪は φ = 1 + 2φ ≈ 4.236 である。5 との差を取ると、5 - (1 + 2φ) = 4 - 2φ ≈ 0.763 である。これ以下で最も大きなφの冪はφ = -1 + 1φ ≈ 0.618 である。差を取ると、4 - 2φ - (-1 + 1φ) = 5 - 3φ ≈ 0.145 である。これ以下で最も大きなφの冪は φ = 5 - 3φ ≈ 0.145 である。差を取ると 0 である。したがって、
5 = φ + φ + φ
であり、φ進法で表すと 1000.1001φ である。
ここで暗に用いている事実は、φの冪は全てある整数 a, b を用いて a + b φの形で書ける、ということである。これを確かめるには、φ = φ + 1 と φ = -1 + φ に注意すればよい。そして、このような形の数同士の大小を調べることは易しい。実際、a + bφ > c + dφ は 2(a - c) - (d - b) > (d - b) × √5 と同値であり、この大小関係は一方のみが正であれば自明であるし、そうでなければ両辺を平方することにより確かめられる。
黄金進法により有限小数となるのは、通常の意味での整数のみならず、環
Z [ φ ] := { a + b φ ∣ a , b ∈ Z } {\displaystyle \mathbb {Z} [\phi ]:=\{a+b\phi \mid a,b\in \mathbb {Z} \}}
の元であり、またそれに限ることが容易に分かる。
さらに「自然な」方法として、1 + 1 の加法または 0 - 1 の減法を避ける方法がある。これはφ進数を非標準形に置換することによって実現できる。例えば、次のようにする。
2 + 3 = 10.01φ + 100.01φ = 10.01φ + 100.0011φ = 110.0111φ = 1000.1001φ
7 - 2 = 10000.0001φ - 10.01φ = 1100.0001φ - 10.01φ = 1011.0001φ - 10.01φ = 1010.1101φ - 10.01φ = 1000.1001φ