陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第一章 神奇的數(shù)列拓展資料素材 北師大版必修5(通用)
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陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第一章 神奇的數(shù)列拓展資料素材 北師大版必修5(通用)
神奇的數(shù)列
波那契
公元1202年,意大利數(shù)學(xué)家斐波那契(1170—1250)在所著的《算法之書》中,提出了一下又取得問題:有一對(duì)剛誕生的幼兔(雌雄各一只)。經(jīng)過一個(gè)月長(zhǎng)成成年兔。每對(duì)成年兔每個(gè)月生下一對(duì)新幼兔(雌雄各一只)。假設(shè)兔子永遠(yuǎn)按著上述規(guī)律成長(zhǎng)、繁殖,并不會(huì)死去,問到第12個(gè)月時(shí)共有多少對(duì)兔子?
1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233……這就是著名的斐波那契數(shù)列也叫做兔子數(shù)列。
該數(shù)列有很多奇妙的屬性:
隨著數(shù)列項(xiàng)數(shù)的增加,前一項(xiàng)與后一項(xiàng)之比越逼近黃金分割0.6180339887……
還有一項(xiàng)性質(zhì),從第二項(xiàng)開始,每個(gè)奇數(shù)項(xiàng)的平方都比前后兩項(xiàng)之積少(請(qǐng)自己驗(yàn)證后自己確定)1,每個(gè)偶數(shù)項(xiàng)的平方都比前后兩項(xiàng)之積多(請(qǐng)自己驗(yàn)證后自己確定)1。如果你看到有這樣一個(gè)題目:某人把一個(gè)8×8的方格切成四塊,拼成一個(gè)5×13的長(zhǎng)方形,故作驚訝地問你:為什么64=65?其實(shí)就是利用了斐波那契數(shù)列的這個(gè)性質(zhì):5、8、13正是數(shù)列中相鄰的三項(xiàng),事實(shí)上前后兩塊的面積確實(shí)差1,只不過后面那個(gè)圖中有一條細(xì)長(zhǎng)的狹縫,一般人不容易注意到。
計(jì)算機(jī)繪制的斐波那契螺旋
自然界中的斐波那契數(shù)列
最典型的例子就是以斐波那契螺旋方式排列的花序或樹葉。薊、菊花、向日葵、松果、菠蘿……都是按這種方式生長(zhǎng)的。如此的原因很簡(jiǎn)單:這樣的布局能使植物的生長(zhǎng)疏密得當(dāng)、最充分地利用陽(yáng)光和空氣,所以很多植物都在億萬(wàn)年的進(jìn)化過程中演變成了如今的模樣。當(dāng)然受氣候或病蟲害的影響,真實(shí)的植物往往沒有完美的斐波那契螺旋。
每層樹枝的數(shù)目也往往構(gòu)成斐波那契數(shù)列。
曾在網(wǎng)上看到下面這樣一組圖,說的是花瓣數(shù)符合斐波那契數(shù)列各元素的各種植物,也許僅僅是巧合?
另外,晶體的結(jié)構(gòu)也往往與斐波那契數(shù)列有關(guān)。
在生活中我們會(huì)遇到許多這樣的數(shù)列。
1、有一段樓梯有10級(jí)臺(tái)階,規(guī)定每一步只能跨一級(jí)或兩級(jí),要登上第10級(jí)臺(tái)階有幾種不同的走法?
2、開始有三個(gè)數(shù)為1、1、1,每次操作把其中的一個(gè)數(shù)換成其他兩個(gè)數(shù)的和。問經(jīng)過9次操作后所得的三個(gè)數(shù)中,最大數(shù)可能值是多少?
3、已知三角形陣列
1 1 2 3 5 8 ……
1 1 2 3 5 ……
3 5 8 13 ……
7 11 18 ……
…………
的某連續(xù)四行的第一個(gè)數(shù)依次為a、b、c、x。若a、b、c為已知,求x。