斐波那契数列在生活中有哪些典型的应用

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菲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)/2

^n /√5 -

(1-√5)/2

^n /√5 【√5表示根号5】

令人惊奇的是:这个完全由自然数构成的序列,其通项公式竟然是以无理数的形式呈现的。

该数列有很多奇妙的属性

例如:当数列中的项越来越多时,相邻两项的比值越来越接近0.6180339887这个数值

另有一点值得注意,从第二项往后数,每个奇数位上的平方数,比它左边和右边两项相乘的结果大1,每个偶数位上的平方数,比它左右相邻两项相乘的积小1

假如遇到一道题目,某人将一个8乘以8的方格分割成四部分,再组合成一个5乘以13的长方形,他可能会故作惊讶地询问你:为什么64等于65?这其实是借助了斐波那契数列的一个特性:5、8、13恰好是数列里连续的三项,事实上前后两部分面积确实相差1,只是后一个图形中存在一条细长的缝隙,通常人们不容易察觉到

从任意两个数开始,比如5和-2.4,接着把相邻的两个数相加,依次得到5、-2.4、2.6、0.2、2.8、3、5.8、8.8、14.6等等,你会发现,随着数列不断延伸,前后两个数相除的结果越来越接近黄金比例,而且某一项的平方减去它前后两项相乘的差,这些差值会轮流相等

斐波那契数列别名

这个数列得名于数学家列昂纳多·斐波那契,他借助兔子繁衍的模型首次阐述了它,因此也被称作“兔子数列”。

斐波那契数常见于植物叶、枝、茎的分布之中。比如,选取树木枝干上的一片叶子,将其编号为0kaiyun全站app登录入口kaiyun全站网页版登录,然后依次计数其他叶子,直到数到与编号0的叶子正对的那片,这个过程中经过的叶子数量往往就是斐波那契数。叶子从当前位置转到下一个正对位置的过程叫做一个循环。在完成一个循环时,叶子转过的圈数也通常是斐波那契数。一个循环中经过的叶子数量和叶子旋转圈数的比值被称为叶序比,这个名称源自希腊语,表示叶子的排列方式。大多数叶序比表现为斐波那契数之间的比率。

这种事物在数学构建中或许能找到用武之地开元棋官方正版下载,在自然科学的其他领域同样存在不少用途。譬如,树木的成长,新生的枝条通常要经历一个“休养生息”的阶段,以便自身发育,然后才能抽出新芽。因此,一棵幼树经过某个时段,比如一整年,会萌生一根新枝条;到了第二年,那根新枝条会进入休眠期,而老枝条仍然能够生长出新的芽点;从那以后,老枝条和已经休眠一年的枝条会同时发出新芽,而当年长出的新枝条则在来年进入休眠状态。通过这种方式,一棵树在各个年份生长出的枝条总数,就形成了著名的斐波那契数列。这种生长模式,在生物学领域被称为“鲁德维格法则”。

再仔细察看延龄草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金凤花、耧斗菜、百合花、蝴蝶花的瓣片,能够察觉到它们瓣片数量遵循斐波那契序列:3、5、8、13、21、等等,同样,带有13道顺时针盘旋和21道逆时针盘旋纹路的蓟花顶端构造也呈现出这一规律

这些植物明白斐波那契数列吗?应该并不清楚,它们只是遵循自然法则逐渐演变到这个形态。这仿佛是植物分布种子的最佳方法,它能让所有种子大小相近,同时分布均匀,避免在中心区域过于密集,在边缘区域过于稀疏。叶片的发育模式同样如此,很多植物的新叶都从茎秆中心部位长出,为了在生长期间持续高效地利用空间(必须认识到叶片是逐步增添的,而非瞬间全部萌发),相邻两片叶片的夹角应为222.5度,这个角度被称为“黄金角度”,因为其与完整圆周360度的比值是黄金分割数0.618033989……的倒数,这种生长模式也就引出了斐波那契螺旋的形成。向日葵种子分布的螺旋线型图案,有时能数出89道,有时甚至能数到144道。

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