有趣的数列

发布时间:2018-09-23   来源:文档文库   
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有趣的数列
——斐波那契数列

十三世纪意大利数学家斐波那契在名为《算法之书》的数学著作中,记载了一个特别有趣的问题:
兔子出生两个月后就能每月生一次小兔子,若每次不多不少恰好生一对(一雌一雄),那么,假如养了初生的一对小兔,所有小兔都存活,一年后共有多少对兔子。
现在我们来讨论这个问题。1月份有一对刚生的小兔子,2月份仍为一对,而到3月份它们生了一对,总数为2对。4月份则为3对。到了5月份时,3份生的兔子也能生小兔了,所以5月份就有5对兔子。如此推断下去,可得下面的表:
1 2 3 4 5 6
1 1 2 3 5 8 兔子数(对)
7 8 9 10 11 12 13 21 34 55 89 144 兔子数(对)
如果我们用Fn表示第n个月小兔的对数,则得到一个数列{Fn}1123581321345589144233,…。后来,人们发现,{Fn}有如下定义:F1=1F2=1Fn=Fn-2+Fn-1n=345,…)。由于这个数列是由斐波那契首先提出来的,所以,后人就称这个数列为斐波那契数列。
再后来有人求出了斐波那契数列的通项为
115115 Fn=5522nn一个正整数数列的通项公式竞要用无理数来表达,这是一个令人惊讶的结果。
人们发现斐波那契数列与我们熟知的杨辉三角形有关,与著名的黄金分割也有关系。
我们知道,二项式展开式的系数构成杨辉(贾宪)三角形。 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 1 6 15 20 15 6 1 ……
利用杨辉三角形可以很快写出a+b的任意次幂的展开式。



如果我们将杨辉三角形各行的位置错一下,排成一个直角三角形,然后把斜线上的数字相加,其和写在右上方,这样就能得到一列数,所得的这列数,恰好是斐波那契数列。


……
有趣的是,很多植物的生长现象也与斐波那契数列有关。
例如,许多花的花瓣的数目与斐波那契数列有关:延龄草有三个花瓣,飞燕草有5个花瓣,翠雀花有8个花瓣,金盏草有13个花瓣,紫宛有21个花瓣,雏菊有345584个花瓣,……人们深信这不是偶然的。
斐波那契数列还可以在植物的叶、枝、茎等的排列中发现,还能在松果、向日葵、菠萝等一些果实的种籽排列中发现。
后来,人们陆续发现了斐波那契数列的许多重要性质及应用,特别由于的极限是FnFn1510.618这便与黄金分割联系起来了。因而斐波那契数列在优选2法中得到应用。
有关斐波那契数列的新发现还在不断地发现着。
1963年,美国的一群斐波那契迷创办了一种杂志《斐波那契季刊》专门登载有关这个数列的新发现。该杂志头三年发表的研究文章接近1千页。

【附录】
一、【斐波那契简介】
列奥那多〃斐波那契(约1170年~约1250年)意大利数学家。斐波那契是大商人波纳契奥之子,生于意大利的比萨。他青年时期游历过埃及、希腊、叙利亚、西西里等地,拜访了各地的数学家,学习了大量东方数学知识,特别是阿拉伯代数,熟习许多国家与地区的商业算术。
1202年,斐波那契发表了成名之作《算法之书》这是一本有关算术与代数的论著,有很多独到之处,在他身后的两个世纪中一直被西方奉为数学范本。1228年,《算法之书》经修改、补充后再次发表。该书有十五章,前7章为十进制的整数及分数的计算问题;811章为适用于商业计算的比例、利息及算术级数、几何级数求和问题,还有大量计算商业赔款、合股、兑换、折扣与复利


的实例;1213两章为求一次方程的整数解问题;14章是求平方根与立方根的法则,使用了表为ab形式的方法;15章是几何度量和代数问题。《算法之书》在西方开创了应用代数方法解决几何问题,并且比较深刻地理解了算术、代数与几何三者之间应有的必然联系。将印度——阿拉伯数制完整系统地介绍给欧洲的,正是这本书。
斐波那契1220年完成了著作《几何实用》。人们认为这本书是以欧几里得的《图形分割论》的阿拉伯文本和海伦求积法为基础的。这本书明显有东方数学的色彩。
斐波那契还写出《精华》与《四艺经》等多种著作。
斐波那契精通数学,才华超众,成名以后,时常出没于罗马帝国的宫廷,他的数学著作,名义上就是献给显赫的达官贵人的。他出众的数学才华受到罗马帝国国王弗里德里希二世的青睐,曾被召至皇宫和皇家学者巴勒摩的约翰进行数学比赛。
斐波那契是中世纪西方最伟大的数学家,似乎他的声誉比他的成就大。 二、【我国的一些重大数学奖项简介】 我国最高的数学奖大约有如下几项: 国家自然科学奖 由国务院批准,国家科委设立并颁布的国家自然科学奖,其中包括数学科学。每两年颁奖一次,第一届自56年开始。
陈省身数学奖 陈省身是世界著名的数学大师、美籍华裔数学家。他从19728月从美国到中国提倡“双微”的倡议,并揭资10万美元在天津南开大学建起世界一流的“南开数学研究所”。陈省身于1983年~1984年曾获世界数学大奖——沃尔夫奖。为表彰陈教授的伟大功绩,1987年由香港亿利达工业发展集团有限公司总裁刘永龄先生倡议,在中国设立“陈省身数学奖”。每两年颁奖一次,自1987年起,每届奖励两名优秀的中青年数学家(年龄不超过50岁),奖金额达2. 5万港元。
华罗庚数学奖 由湖南教育出版社捐资1991年—1994年提供资助)与中国数学会共同设立。奖励对象是对我国数学事业、在系统学术研究上有突出贡献的数学专家,每两年颁奖一次,每次有两人获奖。
钟家庆数学奖 钟家庆(1938年~1987年),中国科学院数学研究所研究员。于1987412日在美国哥伦比亚大学作学术访问时突然去世,49岁英年早逝。生前对现代数学的发展作出了很大贡献,曾多次表示:我国数学事业有赖于积极培养与选拔优秀的年轻的数学人才。我国数学界有关人士、华裔及钟家庆的亲属好友,为实现钟家庆的遗愿,组织捐资,于1987年设立了“钟家庆纪念基金”,并颁发“钟家庆数学奖”。颁奖对象为取得创造性成果的数学硕士、博士研究生,每次各奖2名。
苏步青数学教学奖 由美国加州大学贝克莱分校项武义教授和夫人发起和资助,于1991年在上海设立“苏步青数学教育基金会”。每两年一届,奖励在


中学数学教育中有突出贡献的数学教师和教研人员。
许宝禄统计数学奖 许宝禄(1910年~1970年),北京大学一级教授,我国数理统计学奠基人,数理统计学专家。1984年,由我国数学家钟开莱、郑清水、徐利治发起“许宝禄统计数学奖”。奖励35岁以下研究概率统计与理论统计的青年工作者。
此外,与数学有关的重大奖项还有如中国科协设立的“青年科学奖”“中国青年科学家奖”等一些不连续的数学奖及一些地方大学、科技单位设立的数学奖等。


本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/87762713326c1eb91a37f111f18583d049640f06.html

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