關於斐波那契數列中的規律,斐波那契數列都有哪些規律

2021-08-10 13:10:15 字數 5418 閱讀 6119

1樓:譯出藍色の淚光

後一個數是前兩個數的和。繁分數分母總是大於1,所以的值總是小於1

而分子總是取先前的分母,除了第一次分子分母均是1時,值等於1/2,後來的值均大於1/2

而每次計算繁分數時,繁分數分母中的分母總是不變,分子總是先前分子與分母之和

這就完全符合斐波那契數列的規律

那麼這個最簡單的無窮連分數的值是多少呢?

也就是斐波那契數列連續兩項之比的極限是多少呢?

設:x=1/(1+1/(1+1/(1+...)))

顯然有:x=1/(1+x)

即:x^2+x-1=0

x=(√5-1)/2=0.618...(捨去負值)

這就是**分割比例,也是斐波那契數列連續兩項之比的極限

這就是樓主所說的:「越來越接近**比例」的原因。

所謂「隨n的增加,兩數之間的差距越來越小」,其實就是越來越接近極限嘛。

那為什麼「任意兩數不斷相加」都這樣呢?

**分割比例其實是個中外比的問題:

所謂中外比,就是分已知線段為兩部分,使其中一部分是全線段與另一部分的比例中項。

如果把較長的一段設為x,則較短的一段為1-x

所以,x^2=1*(1-x) 【其中「1」表示全線段】

即:x^2+x-1=0,與上面解最簡單的無窮連分數的方程完全一致

注意這裡的全線段用1來表示,這就是說求**分割比例與線段的實際長度無關

同樣道理,對於斐波那契數列的,如果考察的是前後兩項的比例

那麼,從哪兩個數開始相加,就是無所謂的了

因為總是兩個數中的大數與兩數和之比,這與**分割的中外比完全是一個意思

況且除了第一個比值還不是與「和」比之外,其他所有比值總是在0.5和1之間

如果開始的兩個數不相同,那麼:m,n,m+n,m+2n,2m+3n,3m+5n,...

可見還是按斐波那契數列規律在,當然這是大致理解,嚴格的證明要看相關資料

再想想看,如果斐波那契數列最開始兩個數是1和2呢?不同了吧。

還不是一樣,除少了第一項外,其他並沒有什麼不同。

如果開始的兩個數相同,那麼:m,m,2m,3m,...其實就是斐波那契數列,

只是每個數差個m倍而已,完全不影響連續兩項之比的值。而且從第3項開始,a前的係數恰好構成斐波那契數列;

從第2項開始,b前的係數恰好構成斐波那契數列;

於是,由斐波那契數列通項公式有:

第n個數a前的係數=(1/√5)*

第n個數b前的係數=(1/√5)*

所以第n個數(n≥3)為:

(1/√5)**a+(1/√5)**b。

2樓:戰無不勝

斐波那契數列指的是這樣一個數列:1、1、2、3、5、8、13、21、……

第1項+第2項=第3項 1+1=2

第2項+第3項=第4項 1+2=3

第3項+第4項=第5項 2+3=5

第n-2項+第n-1項=第n項

這個數列從第三項開始,每一項都等於前兩項之和。

3樓:小屁孩的時光

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946,………………

前兩個數相加等於本身,n+(n+1)=n+2

4樓:亜圊

1,1,2,3,5,8,13......

除了開始的1,1

任何一個數都等於前面兩個數的加和

5樓:匿名使用者

初始值是x(1)=1,x(2)=1。然後按下式遞迴: x(n)=x(n-1)+x(n-2)

6樓:

初始值是x(1)=1,x(2)=1。然後按下式遞迴: x(n)=x(n-1)+x(n-2);

列舉幾個值:1,1,2,3,5,8,13,21……

7樓:匿名使用者

1,1,2,3,5,8,13,21,34,...............

a1=1,a2=1,a3=a1+a2,a4=a2+a3,..........

a(n+1)=a(n-1)+a(n)

斐波那契數列都有哪些規律

8樓:匿名使用者

斐波那契數列中的斐波那契數會經常出現在我們的眼前——比如松果、鳳梨、樹葉的排列、某些花朵的花瓣數(典型的有向日葵花瓣),蜂巢,蜻蜓翅膀,超越數e(可以推出更多),**矩形、**分割、等角螺線,十二平均律等。

合併圖冊(2張)

斐波那契數與植物花瓣3………………………

百合和蝴蝶花5……………………

藍花耬鬥菜、金鳳花、飛燕草、毛茛花8………………………

翠雀花13………………………

金盞和玫瑰21……………………

紫宛34、55、89……………雛菊

斐波那契數還可以在植物的葉、枝、莖等排列中發現。例如,在樹木的枝幹上選一片葉子,記其為數0,然後依序點數葉子(假定沒有折損),直到到達與那些葉子正對的位置,則其間的葉子數多半是斐波那契數。葉子從一個位置到達下一個正對的位置稱為一個循回。

葉子在一個循回中旋轉的圈數也是斐波那契數。在一個循回中葉子數與葉子旋轉圈數的比稱為葉序(源自希臘詞,意即葉子的排列)比。多數的葉序比呈現為斐波那契數的比。

**分割

隨著數列項數的增加,前一項與後一項之比越來越逼近**分割的數值0.6180339887..…

楊輝三角

將楊輝三角左對齊,成如圖所示排列,將同一斜行的數加起來,即得一數列1、1、2、3、5、8、……

公式表示如下:

f⑴=c(0,0)=1。

f⑵=c(1,0)=1。

f⑶=c(2,0)+c(1,1)=1+1=2。

f⑷=c(3,0)+c(2,1)=1+2=3。

f⑸=c(4,0)+c(3,1)+c(2,2)=1+3+1=5。

f⑹=c(5,0)+c(4,1)+c(3,2)=1+4+3=8。

f⑺=c(6,0)+c(5,1)+c(4,2)+c(3,3)=1+5+6+1=13。

……f(n)=c(n-1,0)+c(n-2,1)+…+c(n-1-m,m) (m<=n-1-m)

矩形面積

斐波那契數列與矩形面積的生成相關,由此可以匯出一個斐波那契數列的一個性質。

斐波那契數列前幾項的平方和可以看做不同大小的正方形,由於斐波那契的遞推公式,它們可以拼成一個大的矩形。這樣所有小正方形的面積之和等於大矩形的面積。則可以得到如下的恆等式:

質數數量

斐波那契數列的整除性與質數生成性

每2個連續的數中有且只有一個被2整除,

每3個連續的數中有且只有一個被3整除,

每4個連續的數中有且只有一個被5整除,

每5個連續的數中有且只有一個被8整除,

每6個連續的數中有且只有一個被13整除,

每7個連續的數中有且只有一個被21整除,

每8個連續的數中有且只有一個被34整除,

.......

我們看到第5、7、11、13、17、23位分別是質數:5,13,89,233,1597,28657(第19位不是)

斐波那契數列的質數無限多嗎?

尾數迴圈

斐波那契數列的個位數:一個60步的迴圈

11235,83145,94370,77415,61785.38190,

99875,27965,16730,33695,49325,72910…

進一步,斐波那契數列的最後兩位數是一個300步的迴圈,最後三位數是一個1500步的迴圈,最後四位數是一個15000步的迴圈,最後五位數是一個150000步的迴圈。

自然界中「巧合」

斐波那契數列在自然科學的其他分支,有許多應用。例如,樹木的生長,由於新生的枝條,往往需要一段「休息」時間,供自身生長,而後才能萌發新枝。所以,一株樹苗在一段間隔,例如一年,以後長出一條新枝;第二年新枝「休息」,老枝依舊萌發;此後,老枝與「休息」過一年的枝同時萌發,當年生的新枝則次年「休息」。

這樣,一株樹木各個年份的枝椏數,便構成斐波那契數列。這個規律,就是生物學上著名的「魯德維格定律」。

另外,觀察延齡草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金鳳花、耬鬥菜、百合花、蝴蝶花的花瓣,可以發現它們花瓣數目具有斐波那契數:3、5、8、13、21、……

其中百合花花瓣數目為3,梅花5瓣,飛燕草8瓣,萬壽菊13瓣,向日葵21或34瓣,雛菊有34,55和89三個數目的花瓣。

斐波那契螺旋:具有13條順時針旋轉和21條逆時針旋轉的螺旋的薊的頭部

這些植物懂得斐波那契數列嗎?應該並非如此,它們只是按照自然的規律才進化成這樣。這似乎是植物排列種子的「優化方式」,它能使所有種子具有差不多的大小卻又疏密得當,不至於在圓心處擠了太多的種子而在圓周處卻又稀稀拉拉。

葉子的生長方式也是如此,對於許多植物來說,每片葉子從中軸附近生長出來,為了在生長的過程中一直都能最佳地利用空間(要考慮到葉子是一片一片逐漸地生長出來,而不是一下子同時出現的),每片葉子和前一片葉子之間的角度應該是222.5度,這個角度稱為「**角度」,因為它和整個圓周360度之比是**分割數0.618033989……的倒數,而這種生長方式就決定了斐波那契螺旋的產生。

向日葵的種子排列形成的斐波那契螺旋有時能達到89,甚至144條。2023年,兩位法國科學家通過對花瓣形成過程的計算機**實驗,證實了在系統保持最低能量的狀態下,花朵會以斐波那契數列長出花瓣。

數字謎題

三角形的三邊關係定理和斐波那契數列的一個聯絡:

現有長為144cm的鐵絲,要截成n小段(n>2),每段的長度不小於1cm,如果其中任意三小段都不能拼成三角形,則n的最大值為多少?

分析:由於形成三角形的充要條件是任何兩邊之和大於第三邊,因此不構成三角形的條件就是存在兩邊之和不超過另一邊。截成的鐵絲最小為1,因此可以放2個1,第三條線段就是2(為了使得n最大,因此要使剩下來的鐵絲儘可能長,因此每一條線段總是前面的相鄰2段之和),依次為:

1、1、2、3、5、8、13、21、34、55,以上各數之和為143,與144相差1,因此可以取最後一段為56,這時n達到最大為10。

我們看到,「每段的長度不小於1」這個條件起了控制全域性的作用,正是這個最小數1產生了斐波那契數列,如果把1換成其他數,遞推關係保留了,但這個數列消失了。這裡,三角形的三邊關係定理和斐波那契數列發生了一個聯絡。

在這個問題中,144>143,這個143是斐波那契數列的前n項和,我們是把144超出143的部分加到最後的一個數上去,如果加到其他數上,就有3條線段可以構成三角形了。

影視作品中的斐波那契數列

斐波那契數列在歐美可謂是盡人皆知,於是在電影這種通俗藝術中也時常出現,比如在風靡一時的《達芬奇密碼》裡它就作為一個重要的符號和情節線索出現,在《魔法玩具城》裡又是在店主招聘會計時隨口問的問題。可見此數列就像**分割一樣流行。可是雖說叫得上名,多數人也就背過前幾個數,並沒有深入理解研究。

在電視劇中也出現斐波那契數列,比如:日劇《考試之神》第五回,義嗣做全國模擬考試題中的最後一道數學題~在fox熱播美劇《fringe》中更是無數次引用,甚至作為全劇宣傳海報的設計元素之一。

斐波那契數列

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斐波那契數列的公式推導,斐波那契數列的通項公式是什麼,及推導過程

規定第一個數是1,第二個是1第三個開始是 f x f x 2 f x 1 不能推導,這是定義出來的 斐波那契數列 1,1,2,3,5,8,13,21 如果設f n 為該數列的第n項 n n 那麼這句話可以寫成如下形式 f 1 f 2 1,f n f n 1 f n 2 n 3 顯然這是一個線性遞推數...

斐波那契數是什麼,什麼是斐波那契數列

首先介紹斐波那契數列,斐波那契數列的排列是 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,依次類推下去,你會發現,它後一個數等於前面兩個數的和。在這個數列中的數字,就被稱為斐波那契數。2是第3個斐波那契數。現象 這個級數與大自然植物的關係極為密切。幾乎所有花朵的花瓣數都來自這個級數中...