斐波拉契数列
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斐
波
拉
契
数
列
一、斐波拉契数列的出现
“
如果一
对兔子每月能生
1
对小兔子,
而每对小
兔在它出生
后的第
3
个月裏,又能开始
生
1
对小兔子,假定在不发生死亡的
情
况下,由
1
对初生的兔子开始,
1
p>
年后能繁殖成多少对兔子?
”
一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力,一对兔子<
/p>
每个月能生出一对小兔子来。如果所有兔都不死,那么一年以后
可
以繁殖多少对兔子?
我们不妨拿新出生的一对小兔子分析一下:
第一个月小兔子没有繁殖能力,所以还是一对
;
两个月后,生下一对小兔民数共有两对
;
三个月
以后,老兔子又生下一对,因为小兔子还没有繁殖能
力,所以一共是三对
;
------
依次类推可以列出下表:
经过月数:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
兔子对数:
1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
89
144
233
表中数字
1
,
1
,
2
,<
/p>
3
,
5
,
8
---构成了一个数列。这个
数列有关十分
明显的特点,那是:前面相邻两项之和,构成了后
一项。
这个数列是意大利中世纪数学家斐波那契在<算盘全书>中<
/p>
提出的,这个级数的通项公式,除了具有
a
n
2
a
n
a
n
p>
1
的性质外,
还
可以证明通项公式为:
n
这串数里隐
含着一个规律:从第
3
个数起,后面的每个数都
是它前面那两个数的和。而根据这个规律,只要作一些简单的加
法,就能推算出
以后各个月兔子的数目了。于是,按照这个规律
推算出来的数,构成了数学史上一个有名
的数列。大家都叫它
“
斐
波拉契数列<
/p>
”
,又称
“
兔子
数列
”
。
1
1
p>
a
n
2
5
5
< br>
1
5
p>
2
(n=1,2,3.....
)
p>
n
二、斐波拉契数列的某些性质
1
、随着数列项数的增加,前一项与后一项之比的比值逐渐趋
于黄金分割比的。即
f(n-1)/f(n)-
→0.
618…
。
2
、
从第二项开始,
每个
奇数
项的平方都比前后两项之积多
1
,
每个偶数项的平方都比前后两项之积少
1
。
3
、如果你看到有这样一个题目:某人把一个
8*8
的方格切成
四块,拼成一个
p>
5*13
的
长方形
,故作惊讶地问你:为什么
6
4
=
p>
65
?其实就是利用了斐波那契数列的这个性质:
< br>5
、
8
、
1
3
正是数列中相邻的三项,事实上前后两块的面积确实差<
/p>
1
,
只不过后面那个图中有一条细长的狭
缝,
一般人不易注意到。
4
、
斐波那契数列的第
n
项同时也代表了集合
{1,2,...,n}
中所有
不包含相邻正整数的子集个数。这个数列有许多奇特的的性
质,例如,从第
3
个数起,每个数与它后面那个数的比值,
都很接近于
0.618
,正好与大名鼎鼎的
“
黄金分割
律
”
相吻合。
人们还发现,连一些生物的生长规律,在某种假定下也可由
这个数列来刻画呢。
5
、任取相邻的四个斐波那契数,中间两数之积(内积)与两
边两数之积(外积)相差
1.
三、斐波拉契数列的存在
■1
.杨辉三角对角线上各数之和构成斐波拉契数列
.
■2
.多
米诺牌(可以看作一个
2×
1
大小的方
格)完全覆盖一
个
n×
2
的棋盘,覆盖的方案数等于斐波拉契数列。
■3
.
从蜜
蜂的繁殖来看,雄蜂只有母亲,没有父亲,因为蜂
后产的卵,受精的孵化为雌蜂,未受精
的孵化为雄峰。人们
在追溯雄峰的祖先时,发现一只雄峰的第
n
代祖先的数目刚
好就是斐波拉契数列的第
n
项
Fn
。
■4
.
钢琴
的
13
个半音阶的排列完全与雄蜂第六代的排列情况
类似,说明音调也与斐波拉契数列有关。
p>
■5
.自然界中一些花朵的花瓣数目符合于斐波拉契数列,也
就是说在大多数情况下,
一朵花花瓣的数目都是
3,5,8,13,21,
34,……(
有
< br>6
枚是两套
3
枚
;
有
4
枚可能是基因突变
p>
)
。
■6
.如果一根树枝每年长出一根新枝,而长出的新枝两年以
后,每年也长出一根新枝,那么历年的树枝数,也构成一个
斐波拉契数列<
/p>
.