⑴ 裴波那契数列是怎样的数列
“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(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 Abaci)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。它的通项公式为:(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}(又叫“比内公式”,是用无理数表示有理数的一个范例。)
有趣的是:这样一个完全是自然数的数列,通项公式居然是用无理数来表达的。
【奇妙的属性】
随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越来越逼近黄金分割的数值0.6180339887……
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。(注:奇数项和偶数项是指项数的奇偶,而并不是指数列的数字本身的奇偶,比如第五项的平方比前后两项之积多1,第四项的平方比前后两项之积少1)
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5*13的长方形,故作惊讶地问你:为什么64=65?其实就是利用了斐波那契数列的这个性质:5、8、13正是数列中相邻的三项,事实上前后两块的面积确实差1,只不过后面那个图中有一条细长的狭缝,一般人不容易注意到。
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。
斐波那契数列(f(n),f(0)=0,f(1)=1,f(2)=1,f(3)=2……)的其他性质:
1.f(0)+f(1)+f(2)+…+f(n)=f(n+2)-1
2.f(1)+f(3)+f(5)+…+f(2n-1)=f(2n)-1
3.f(0)+f(2)+f(4)+…+f(2n)=f(2n+1)-1
4.[f(0)]^2+[f(1)]^2+…+[f(n)]^2=f(n)·f(n+1)
5.f(0)-f(1)+f(2)-…+(-1)^n·f(n)=(-1)^n·[f(n+1)-f(n)]+1
6.f(m+n)=f(m-1)·f(n-1)+f(m)·f(n)
利用这一点,可以用程序编出时间复杂度仅为O(log n)的程序。
7.[f(n)]^2=(-1)^(n-1)+f(n-1)·f(n+1)
8.f(2n-1)=[f(n)]^2-[f(n-2)]^2
9.3f(n)=f(n+2)+f(n-2)
10.f(2n-2m-2)[f(2n)+f(2n+2)]=f(2m+2)+f(4n-2m) [ n〉m≥-1,且n≥1]斐波那契数列
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、……
斐波那契数与植物花瓣
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、89……………雏菊
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。
【相关的数学问题】
1.排列组合
有一段楼梯有10级台阶,规定每一步只能跨一级或两级,要登上第10级台阶有几种不同的走法?
这就是一个斐波那契数列:登上第一级台阶有一种登法;登上两级台阶,有两种登法;登上三级台阶,有三种登法;登上四级台阶,有五种登法……
1,2,3,5,8,13……所以,登上十级,有89种走法。
2.数列中相邻两项的前项比后项的极限
当n趋于无穷大时,F(n)/F(n+1)的极限是多少?
这个可由它的通项公式直接得到,极限是(-1+√5)/2,这个就是黄金分割的数值,也是代表大自然的和谐的一个数字。
3.求递推数列a(1)=1,a(n+1)=1+1/a(n)的通项公式
由数学归纳法可以得到:a(n)=F(n+1)/F(n),将斐波那契数列的通项式代入,化简就得结果。
【斐波那契数列别名】
斐波那契数列又因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”。
一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力,一对兔子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:---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
表中数字1,1,2,3,5,8---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。
这个特点的证明:每月的大兔子数为上月的兔子数,每月的小兔子数为上月的大兔子数,即上上月的兔子数,相加。
这个数列是意大利中世纪数学家斐波那契在<算盘全书>中提出的,这个级数的通项公式,除了具有a(n+2)=an+a(n+1)的性质外,还可以证明通项公式为:an=1/√[(1+√5/2)n-(1-√5/2) n](n=1,2,3.....)
⑵ 裴波那契数列完整的解法
斐波那挈数列又称兔子数列.
递推公式是:a1=a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>2)
通项公式是:F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}
显然这是一个线性递推数列。
通项公式的推导方法一:利用特征方程
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=1/√5,C2=-1/√5
∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√5表示根号5】
通项公式的推导方法二:普通方法
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)]
将以上n-2个式子相乘,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为公差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)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}
⑶ 裴波那契到底如何运用
华晨宇--【疯人院】
当我再度毁灭后一切变更纯净
那破碎的感受 i know
当我再度逃离后逃离灵魂监狱
那解脱的感受ⅰkno
默默享受就算只有那片刻自由
在束缚的房间时间凌辰两点半
鼓起堂吉诃德的勇敢
对看身前空气大声宣战
当压抑被揭穿欢迎加入这狂欢
疯狂情绪不需要礼
所有虚伪全都留到未日清算
像古板艺术中最巴洛克的节奏
I wanna know woh
wanna know woh
被狂热感染后我的极端如何拯救
I wanna know woh
I wanna know woh
在午饭餐盘里里穿着很考究的两只苍蝇
用特别聒噪的声音争辩着存在的证明
白色时空背景不断循环的语句
这个瞬间场景特别熟悉
也许眼前一切都只是幻影
在混沌想法中最不可理喻念头
I wanna know woh
在疯狂世界中怎么融入那些主流
I wanna know woh
I wanna know woh
当我再度毁灭后一切变更纯净
那破碎的感受 i know woh woh woh
当我再度逃离后逃离灵魂监狱
那解脱的感受 i know
ltry安然地沉默在黑暗的温柔
多精心扮演着伤感小五
站在角落中亨受片刻的自~由~
MAMA!
喧哗变默剧这幅画面有一些诡异
像丛林里危险的静谧
凸显若不安的肢体
我沿时间轨迹试图为自己解密
那些忽略了错过的证据
都指向了无知的言辞陷阱
在主观世界中会有多凶狠的野兽
I wanna know woh
wanna know woh
被狩猎后到底怎样才能逃走
wanna know woh
I wanna know woh
如果可以服下延续疯狂的药剂
那些冷眼攻击全都不理
着迷于纯粹的疯言和疯语
这相对的问题遵循爱因斯坦的逻辑
在半梦半醒的夜里矛盾的就快要室息
所有未知以后都让我保持清醒这感受
i don' t want to know
i don't want to know
don't want to know nono
当我再度毁灭后一切变更纯净
那破碎的感受 i know woh woh woh
当我再度逃离后逃高灵魂监狱
那解脱的感受 i know
i will try安然地沉默在黑暗的温柔
多精心扮演若伤感小丑
站在角落中享受片刻的自~由~
对我
来说如此陌生
太多拘束可能
捱过破砗过程
让我重获新生
当再度毁灭后一切变更纯净
这狂热的感受(才明白)
当再度逃离后(那个瞬间)才迎来
渴望的自由
在逃高疯狂后
从开始到永久。
⑷ 裴波那契级数的特征
从第三个数起,每个数都是前两个数的和
⑸ 裴波那契数列是怎样的数列有什么特别的地方
一、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。
二、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,十二平均律等。
1、随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越来越逼近黄金分割的数值0.6180339887..…
2、斐波那契数列前几项的平方和可以看做不同大小的正方形,由于斐波那契的递推公式,它们可以拼成一个大的矩形。这样所有小正方形的面积之和等于大矩形的面积。则可以得到如下的恒等式:
3、斐波那契数列的整除性与质数生成性;每3个连续的数中有且只有一个被2整除,每4个连续的数中有且只有一个被3整除,每5个连续的数中有且只有一个被5整除,每6个连续的数中有且只有一个被8整除,每7个连续的数中有且只有一个被13整除..…
(5)k先线裴波那契分析扩展阅读:
斐波那契数列在欧美可谓是尽人皆知,于是在电影这种通俗艺术中也时常出现,比如在风靡一时的《达芬奇密码》里它就作为一个重要的符号和情节线索出现,在《魔法玩具城》里又是在店主招聘会计时随口问的问题。
可见此数列就像黄金分割一样流行。可是虽说叫得上名,多数人也就背过前几个数,并没有深入理解研究。在电视剧中也出现斐波那契数列,比如:日剧《考试之神》第五回,义嗣做全国模拟考试题中的最后一道数学题,在FOX热播美剧《Fringe》中更是无数次引用,甚至作为全剧宣传海报的设计元素之一。
⑹ 裴波那契数列是什么,求分析
斐波那契数列,又称黄金分割数列,指的是这样一个数列:0、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*)
⑺ 试编写求k阶裴波那列的第m项值的函数算法,k和m均以值调用的形式在函数参数中出现
Status fib(int k,int m,int &f)//求k阶斐波那契序列的第m项的值f
{
int tempd;
if(k<2||m<0) return ERROR;
if(m<k-1) f=0;
else if (m==k-1 || m==k) f=1;
else
{
for(i=0;i<=k-2;i++) temp[i]=0;
temp[k-1]=1;temp[k]=1; //初始化
sum=1;
j=0;
for(i=k+1;i<=m;i++,j++) //求出序列第k至第m个元素的值
temp[i]=2*sum-temp[j];
f=temp[m];
}
return OK;
}//fib
分析: k阶斐波那契序列的第m项的值f[m]=f[m-1]+f[m-2]+......+f[m-k]
=f[m-1]+f[m-2]+......+f[m-k]+f[m-k-1]-f[m-k-1]
=2*f[m-1]-f[m-k-1]
所以上述算法的时间复杂度仅为O(m). 如果采用递归设计,将达到O(k^m). 即使采用暂存中间结果的方法,也将达到O(m^2).
⑻ 数据结构算法 k阶裴波那契序列的第m项值的函数算法老是错,高手帮忙看看
Status fib(int k,int m,int &f)//求k阶斐波那契序列的第m项的值f
{
int tempd;
if(k<2||m<0) return ERROR;
if(m<k-1) f=0;
else if (m==k-1 || m==k) f=1;
else
{
for(i=0;i<=k-2;i++) temp[i]=0;
temp[k-1]=1;temp[k]=1; //初始化
sum=1;
j=0;
for(i=k+1;i<=m;i++,j++) //求出序列第k至第m个元素的值
temp[i]=2*sum-temp[j];
f=temp[m];
}
return OK;
}//fib
分析: k阶斐波那契序列的第m项的值f[m]=f[m-1]+f[m-2]+......+f[m-k]
=f[m-1]+f[m-2]+......+f[m-k]+f[m-k-1]-f[m-k-1]
=2*f[m-1]-f[m-k-1]
⑼ 试编写求k阶裴波那契序列的第m项值的函数算法,
楼主你好,请你试试
Status Fibonacci(int k, int m, int &f)
/* 求k阶斐波那契序列的第m项的值f */
{ int i,t[100],s,j;
if(k<2||m<0) return ERROR; //如果k,m取值不合理,返回ERROR
if(m>=0&&m<k-1) f=0; //如果km合理,当m在0-k的范围时,第m项的值始终是0
else if (m==k-1 || m==k) f=1;
else //m大于k
{
for(i=0;i<=k-2;i++) t[i]=0; //前k-2项均为0
t[k-1]=1;
t[k]=1;
s=1;
j=0;
for(i=k+1;i<=m;i++,j++)
{t[i]=2*s-t[j];<br> s=t[i];<br> }
f=t[m]; //返回f
}
return OK;}
⑽ k阶裴波纳奇序列
k阶裴波那契序列的定义为
f0=0, f1=0, ..., fk-2=0, fk-1=1;
fn=fn-1+fn-2+...+fn-k, n=k,k+1,...
也就是前k-1项为0,第k项为1