Smallest Positive Integer with 5 Fibonacci Partitions

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Theorem

The smallest positive integer which can be partitioned into distinct Fibonacci numbers in $5$ different ways is $24$.


Proof

\(\ds 1\) \(=\) \(\ds 1\) $1$ way
\(\ds 2\) \(=\) \(\ds 2\) $1$ way
\(\ds 3\) \(=\) \(\ds 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 2 + 1\) $2$ ways
\(\ds 4\) \(=\) \(\ds 3 + 1\) $1$ way
\(\ds 5\) \(=\) \(\ds 5\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 3 + 2\) $2$ ways
\(\ds 6\) \(=\) \(\ds 5 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 3 + 2 + 1\) $2$ ways
\(\ds 7\) \(=\) \(\ds 5 + 2\) $1$ way
\(\ds 8\) \(=\) \(\ds 8\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 5 + 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 5 + 2 + 1\) $3$ ways
\(\ds 9\) \(=\) \(\ds 8 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 5 + 3 + 1\) $2$ ways
\(\ds 10\) \(=\) \(\ds 8 + 2\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 5 + 3 + 2\) $2$ ways
\(\ds 11\) \(=\) \(\ds 8 + 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 2 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 5 + 3 + 2 + 1\) $3$ ways
\(\ds 12\) \(=\) \(\ds 8 + 3 + 1\) $1$ way
\(\ds 13\) \(=\) \(\ds 13\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 3 + 2\) $3$ ways
\(\ds 14\) \(=\) \(\ds 13 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 3 + 2 + 1\) $3$ ways
\(\ds 15\) \(=\) \(\ds 13 + 2\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5 + 2\) $2$ ways
\(\ds 16\) \(=\) \(\ds 13 + 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 2 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5 + 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5 + 2 + 1\) $4$ ways
\(\ds 17\) \(=\) \(\ds 13 + 3 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5 + 3 + 1\) $2$ ways
\(\ds 18\) \(=\) \(\ds 13 + 5\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 3 + 2\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5 + 3 + 2\) $3$ ways
\(\ds 19\) \(=\) \(\ds 13 + 5 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 3 + 2 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 8 + 5 + 3 + 2 + 1\) $3$ ways
\(\ds 20\) \(=\) \(\ds 13 + 5 + 2\) $1$ way
\(\ds 21\) \(=\) \(\ds 21\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 8\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 5 + 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 5 + 2 + 1\) $4$ ways
\(\ds 22\) \(=\) \(\ds 21 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 8 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 5 + 3 + 1\) $3$ ways
\(\ds 23\) \(=\) \(\ds 21 + 2\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 8 + 2\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 5 + 3 + 2\) $3$ ways
\(\ds 24\) \(=\) \(\ds 21 + 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 21 + 2 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 8 + 3\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 8 + 2 + 1\)
\(\ds \) \(=\) \(\ds 13 + 5 + 3 + 2 + 1\) $5$ ways

This sequence is A000119 in the On-Line Encyclopedia of Integer Sequences (N. J. A. Sloane (Ed.), 2008).

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Sources