有趣的“斐波那契数列”(韩俊利)
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有趣的“斐波那契数列”
“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,他被人称作“比萨的列昂纳多”。
1202年,他撰写了《珠算原理》一书。
他是第一个研究了印度和阿拉伯数学理论的欧洲人。
斐波那契数列指的是这样一个数列:0,1,1,2,3,5,8,13,21……
一、生活中的斐波那契现象
1、细察下列各种花,它们的花瓣的数目具有斐波那契数:延龄草、野玫瑰、南美血根草、大
波斯菊、金凤花、耧斗菜、百合花、蝴蝶花。
2、细察以下花的类似花瓣部分,它们也具有斐波那契数:紫宛、大波斯菊、雏菊。
斐波那契数经常与花瓣的数目相结合:
3………………………百合和蝴蝶花
5………………………蓝花耧斗菜、金凤花、飞燕草
8………………………翠雀花
13………………………金盏草
21………………………紫宛
34,55,84……………雏菊
3、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),直到到达与那息叶子正对的位置,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。
叶子在一个循回中旋转的圈数也是斐波那契数。
在一个循回中叶子数与叶子旋转圈数的比称为叶序(源自希腊词,意即叶子的排列)比。
多数的叶序比呈现为斐波那契数的比。
二、在杨辉三角中隐藏着斐波那契数列
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
……
过第一行的“1”向左下方做45度斜线,之后做直线的平行线,将每条直线所过的数加起来,即得一数列1、1、2、3、5、8……
三、斐波那契数列与黄金比值
相继的斐波那契数的比的数列:它们交错地或大于或小于黄金比的值。
该数列的极限为。
这种联系暗示了无论(尤其在自然现象中)在哪里出现黄金比、黄金矩形或等角螺线,那里也就会出现斐波那契数,反之亦然。
四、斐波那契数列蕴藏着算法思想
在科学计算中,有许多有规律的重复计算,如数列求项、求和等问题,非常适合计算机处理,需要借助于算法的循环结构。
例如:设{F
n }是斐波那契数列1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……,则F
1
=F
2
=1,
F n =F
n-1
+F
n-2
画出程序框图,表示输出斐波那契数列的前20项。