斐波那契数列
斐波那契是意大利的数学家。他是一个商人的儿子。儿童时代跟随父亲到了阿尔及利亚,在那里学到了许多阿拉伯的算术和代数知识,从而对数学产生了浓厚的兴趣。
长大以后,因为商业贸易关系,他走遍了许多国家,到过埃及、叙利亚、希腊、西西里和法兰西。每到一处他都留心搜集数学知识。回国后,他把搜集到的算术和代数材料,进行研究、整理,编写成一本书,取名为《算盘之书》,于 1202 年正式出版。
这本书是欧洲人从亚洲学来的算术和代数知识的整理和总结,它推动了欧洲数学的发展。其中有一道“兔子数目”的问题是这样的:
一个人到集市上买了一对小兔子,一个月后,这对小兔子长成一对大兔子。然后这对大兔子每过一个月就可以生一对小兔子,而每对小兔子也都是经过一个月可以长成大兔子,长成大兔后也是每经过一个月就可以生一对小兔子。那么,从此人在市场上买回那对小兔子算起,每个月后,他拥有多少对小兔子和多少对大兔子?
这是一个有趣的问题。当你将小兔子和大兔子的对数算出以后,你将发现这是一个很有规律的数列,而且这个数列与一些自然现象有关。人们为了纪念这位兔子问题的创始人,就把这个数列称为“斐波那契数列”。
你能把兔子的对数计算出来吗?
**解:**可以这么推算:
第一个月后,小兔子刚长成大兔子,还不能生小兔子,所以只有一对大兔子。
第二个月后,大兔子生了一对小兔子,他有了一对小兔子和一对大兔子。第三个月后,原先的大兔子又生了一对小兔子,上月出生的小兔子也长
成了大兔子,他共有一对小兔子和两对大兔子。
第四个月后,两对大兔子各生一对小兔子,上月出生的小兔子又长成了大兔子,他共有两对小兔子和三对大兔子。
第五个月后,三对大兔子各生一对小兔子,上月出生的两对小兔子也长成了大兔子,他共有三对小兔子和五对大兔子。
⋯⋯
以此类推,可知:每月的小兔子对数等于上月大兔子的对数,每月大兔子的对数等于上月大兔子与小兔子的对数之和。
我们把大小兔子的对数写成上下两行,从买回小兔子算起,每个月后他所 拥 有 的 兔 子 对 数 便 是 :
月数 |
一 |
二 |
三 |
四 |
五 |
六 |
七 |
八 |
九 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
小兔对数大兔对数 |
0 1 |
1 1 |
1 2 |
2 3 |
3 5 |
5 8 |
8 13 |
13 21 |
21 34 |
仔细观察两行数发现它们是很有规律的:每行数,相邻的 三项中,前两项的和便是第三项。
有趣的是:雏菊花花蕊的蜗形小花,有 21 条向右转,有 34 条向左转, 而 21 和 34,恰是斐波那契数列中相邻的两项;松果树和菠萝表面的凸起, 它们的排列也分别成 5∶8 和 8∶13 这样的比例,也是斐波契数列中相邻两项
的比。
这个数列不仅在数学、生物学中,还在物理、化学中经常出现,而且它还具有很奇特的数学性质,真是令人叫绝!