斐波那契数列的原理是什么?

2024-05-18 23:05

1. 斐波那契数列的原理是什么?


斐波那契数列的原理是什么?

2. 斐波那契数列的规律是什么?

通项公式
  (见图)(又叫“比内公式”,是用无理数表示有理数的一个范例。)
  注:此时a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3,n∈N*)
通项公式的推导
  斐波那契数列:1、1、2、3、5、8、13、21、……
  如果设F(n)为该数列的第n项(n∈N+)。那么这句话可以写成如下形式:
  F(0) = 0,F(1)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n≥2),
  显然这是一个线性递推数列。
  方法一:利用特征方程(线性代数解法)
  线性递推数列的特征方程为:
  X^2=X+1
  解得
  X1=(1+√5)/2,,X2=(1-√5)/2。
  则F(n)=C1*X1^n + C2*X2^n。
  ∵F(1)=F(2)=1。
  ∴C1*X1 + C2*X2。
  C1*X1^2 + C2*X2^2。
  解得C1=√5/5,C2=-√5/5。
  ∴F(n)=(√5/5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}(√5表示根号5)。
  方法二:待定系数法构造等比数列1(初等代数解法)
  设常数r,s。
  使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]。
  则r+s=1, -rs=1。
  n≥3时,有。
  F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]。
  F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]。
  F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]。
  ……
  F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]。
  联立以上n-2个式子,得:
  F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]。
  ∵s=1-r,F(1)=F(2)=1。
  上式可化简得:
  F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)。
  那么:
  F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)。
  = s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)。
  = s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)。
  ……
  = s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F(1)。
  = s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)。
  (这是一个以s^(n-1)为首项、以r^(n-1)为末项、r/s为公比的等比数列的各项的和)。
  =[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)。
  =(s^n - r^n)/(s-r)。
  r+s=1, -rs=1的一解为 s=(1+√5)/2,r=(1-√5)/2。
  则F(n)=(√5/5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}。
  方法三:待定系数法构造等比数列2(初等代数解法)
  已知a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3),求数列{an}的通项公式。
  解 :设an-αa(n-1)=β(a(n-1)-αa(n-2))。
  得α+β=1。
  αβ=-1。
  构造方程x^2-x-1=0,解得α=(1-√5)/2,β=(1+√5)/2或α=(1+√5)/2,β=(1-√5)/2。
  所以。
  an-(1-√5)/2*a(n-1)=(1+√5)/2*(a(n-1)-(1-√5)/2*a(n-2))=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)`````````1。
  an-(1+√5)/2*a(n-1)=(1-√5)/2*(a(n-1)-(1+√5)/2*a(n-2))=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)`````````2。
  由式1,式2,可得。
  an=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)``````````````3。
  an=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)``````````````4。
  将式3*(1+√5)/2-式4*(1-√5)/2,化简得an=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}。
与黄金分割的关系
  有趣的是:这样一个完全是自然数的数列,通项公式却是用无理数来表达的。而且当n趋向于无穷大时,后一项与前一项的比值的小数部分越来越逼近黄金分割1.618.
  1÷1=1,2÷1=2,3÷2=1.5,5÷3=1.666...,8÷5=1.6,…………,89÷55=1.6181818…,…………233÷144=1.618055…75025÷46368=1.6180339889…...
  越到后面,这些比值越接近黄金比.
  证明:
  a[n+2]=a[n+1]+a[n]。
  两边同时除以a[n+1]得到:
  a[n+2]/a[n+1]=1+a[n]/a[n+1]。
  若a[n+1]/a[n]的极限存在,设其极限为x,
  则lim[n->;∞](a[n+2]/a[n+1])=lim[n->;∞](a[n+1]/a[n])=x。
  所以x=1+1/x。
  即x²=x+1。
  所以极限是黄金分割比..

3. 斐波那契数列在生活中有哪些典型的应用

1、斐波那契数可以在植物的叶、枝、茎等排列中发现。例如,在树木的枝干上选一片叶子,记其为数0,然后依序点数叶子,直到到达与那些叶子正对的位置,则其间的叶子数多半是斐波那契数。叶子从一个位置到达下一个正对的位置称为一个循回。





2、树木的生长。由于新生的枝条,往往需要一段“休息”时间,供自身生长,而后才能萌发新枝。所以,一株树苗在一段间隔,例如一年,以后长出一条新枝;第二年新枝“休息”,老枝依旧萌发;此后,老枝与“休息”过一年的枝同时萌发,当年生的新枝则次年“休息”。这样,一株树木各个年份的枝桠数,便构成斐波那契数列。




与黄金分割关系
有趣的是,这样一个完全是自然数的数列,通项公式却是用无理数来表达的。而且当n趋向于无穷大时,前一项与后一项的比值越来越逼近黄金分割0.618(或者说后一项与前一项的比值小数部分越来越逼近0.618)。
1÷1=1,1÷2=0.5,2÷3=0.666.。。,3÷5=0.6,5÷8=0.625…………,55÷89=0.617977……………144÷233=0.618025…46368÷75025=0.6180339886…。
越到后面,这些比值越接近黄金比。
证明
a[n+2]=a[n+1]+a[n]。两边同时除以a[n+1]得到:a[n+2]/a[n+1]=1+a[n]/a[n+1]。若a[n+1]/a[n]的极限存在,设其极限为x,则lim[n-》;;∞](a[n+2]/a[n+1])=lim[n-》;;∞](a[n+1]/a[n])=x。所以x=1+1/x。即x²=x+1。所以极限是黄金分割比。

斐波那契数列在生活中有哪些典型的应用

4. 斐波那契数列的定义是什么

斐波那契数列指的是这样一个数列 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368........
这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。
通项公式:
斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列、因数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在数学上,斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义:F(0)=0,F(1)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*)在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波纳契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963起出版了以《斐波纳契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果。

5. 斐波那契数列的具体含义是什么?

斐波那契数列指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、…… 
这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和.
斐波那契数列的发明者,是意大利数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,生于公元1170年,卒于1240年,籍贯大概是比萨).他被人称作“比萨的列昂纳多”.1202年,他撰写了《珠算原理》(Liber Abacci)一书.他是第一个研究了印度和阿拉伯数学理论的欧洲人.他的父亲被比萨的一家商业团体聘任为外交领事,派驻地点相当于今日的阿尔及利亚地区,列昂纳多因此得以在一个阿拉伯老师的指导下研究数学.他还曾在埃及、叙利亚、希腊、西西里和普罗旺斯研究数学.

斐波那契数列的具体含义是什么?

6. 斐波那契数列有什么特殊性质

斐波那契数列特殊性质在于他的递推关系,最早兔子问题
1,1,2,3,5,8,13,21,..........
从第三项开始An=An-1+An-2,即后面一项是前2项之和,
将首项增减,或改变递推关系,可以得到一些变种
        斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列、因数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在数学上,斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义:F(1)=1,F(2)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>2,n∈N*)在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波纳契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963起出版了以《斐波纳契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果。
详见http://baike.baidu.com/link?url=ryFO7MlIr_b4puYbabkFtfwnc7zsi9aVjrPlIA0sV2XtwXf7BoJtnxjrdctPPgItj05uiVl1DYlMkHXfm135BUxaOolffH_s9gs5HAgA72DLY61hqV61CcSwBV0KRsm-hVjkZbJ8wR_sBXdQXhyZHHgQ2QcEf59kH9GFdJwYl2gYS8VltD3msBWyJjtlI64KO5JNVkh6xl7EXp5JYsYT1jIuW97IsIqSCsUp1jHdbzC

7. 斐波那契数列规律是什么?

斐波那契数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34……这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。
在数学上,斐波那契数列以如下被以递推的方法定义:F(0)=0,F(1)=1,F(n)=F(n - 1)+F(n - 2)(n ≥ 2,n ∈ N*)

应用
斐波那契数列中的斐波那契数会经常出现在我们的眼前——比如松果、凤梨、树叶的排列、某些花朵的花瓣数(典型的有向日葵花瓣),蜂巢,蜻蜓翅膀,超越数e(可以推出更多),黄金矩形、黄金分割、等角螺线等。

斐波那契数还可以在植物的叶、枝、茎等排列中发现。例如,在树木的枝干上选一片叶子,记其为数0,然后依序点数叶子(假定没有折损),直到到达与那些叶子正对的位置,则其间的叶子数多半是斐波那契数。

斐波那契数列规律是什么?

8. 斐波那契数列在生活中有哪些典型的应用

1、斐波那契数可以在植物的叶、枝、茎等排列中发现。例如,在树木的枝干上选一片叶子,记其为数0,然后依序点数叶子,直到到达与那些叶子正对的位置,则其间的叶子数多半是斐波那契数。叶子从一个位置到达下一个正对的位置称为一个循回。





2、树木的生长。由于新生的枝条,往往需要一段“休息”时间,供自身生长,而后才能萌发新枝。所以,一株树苗在一段间隔,例如一年,以后长出一条新枝;第二年新枝“休息”,老枝依旧萌发;此后,老枝与“休息”过一年的枝同时萌发,当年生的新枝则次年“休息”。这样,一株树木各个年份的枝桠数,便构成斐波那契数列。




与黄金分割关系
有趣的是,这样一个完全是自然数的数列,通项公式却是用无理数来表达的。而且当n趋向于无穷大时,前一项与后一项的比值越来越逼近黄金分割0.618(或者说后一项与前一项的比值小数部分越来越逼近0.618)。
1÷1=1,1÷2=0.5,2÷3=0.666.。。,3÷5=0.6,5÷8=0.625…………,55÷89=0.617977……………144÷233=0.618025…46368÷75025=0.6180339886…。
越到后面,这些比值越接近黄金比。
证明
a[n+2]=a[n+1]+a[n]。两边同时除以a[n+1]得到:a[n+2]/a[n+1]=1+a[n]/a[n+1]。若a[n+1]/a[n]的极限存在,设其极限为x,则lim[n-》;;∞](a[n+2]/a[n+1])=lim[n-》;;∞](a[n+1]/a[n])=x。所以x=1+1/x。即x²=x+1。所以极限是黄金分割比。
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