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斐波那契数列通项公式是什么?

斐波那契数列通项公式是什么?

的有关信息介绍如下:

斐波那契数列通项公式是什么?

一.斐波那契数列的通项公式

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)/2]^n/√5-[(1-√5)/2]^n/√5【√5表示根号5】

很有趣的是: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。

该数列有很多奇妙的属性

比如:随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越逼近黄金分割0.6180339887……

还有一项性质,从第二项开始,每个奇数项的平方都比前后注滑两项之积多1,每个偶数项的平方都比前后两项之积少1

如果你看到有这样一个题目:某特聚么直人把一个8*8的方格敌针孔再切成四块,拼成一个5始周笔士参松*13的长方形,故作惊讶地问你:为什么64=65?其实就是利用了菲波那契数列活丝的这个性质: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

如果任意挑张站获若这府两个数为起始,比如5、-2.4件诉封是感步婷满规,然后两项两项地相加下去,形成5、-2.4、2.6、系衣孙测同跳烧0.2、2.8、3、5.免装感类8、8.8、14.6……玉等,你将发现随着数列的发展,前院后两项之比也越来越逼近黄金分割,且某一项的平方与前后两项之积的差值也交替相差某个值

二.斐波那契数列的通项公式的推导

由an+2=an+1+an

有an+2-an+1-an=0

构造特征方程x2-x-1=0,

令它的两个根是p,q有p能神修府终远另q=-1p+q=1

下面我们来证{an+1-pan}是以q为公比的等比数列。

为了推导的方便,晚口胜划田谈吗温手基令a0=1,仍满足an+2=an+1+an

an+1-pan

=an+an-1-pan

=(1-p)an-pqan-1

=q(an-pan-1)

所以:{an+1-pan}是以q为公比的等比数列。

a1-pa0

=1-p=q

所以an+1-pan=q*qn=qn+剧左1①

同理an+1-qan=p*pn=pn+1②

①-②:(q-p)现笔导集师样an=qn+1-pn

因p=(1-√5)/2,q=准曲权(1+√5)/2,q-p=√5,所以

an=(1/√5){[(1+√5)/2]n+1-[(1-√5)/2]n+1}

可验证a0,a1也适合以上通项公式。

三.关于斐波那契数列及其通项公式的推倒

斐波那契数列“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(Le占同岁缺比送战高高onardoFibonacci,生于公元1170年,籍贯大概是比萨,卒于1240年后)。他还被人称作“比萨的列昂纳多”。1202年,他撰写了《珠算原理》(LiberAbaci)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。

《达·芬奇密码》中还提到过这个斐波那契数列..

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)*{[(1+√5)/2]^n-[(1-√5)/2]^n}【√5表示根号5】

很有趣的是: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。

该数列有很多奇妙的属性

比如:随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越逼近黄金分割0.6180339887……

还有一项性质,从第二项开始,每个奇数项的平方都比前后两项之积少1,每个偶数项的平方都比前后两项之积多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

如果任意挑两个数为起始,比如5、-2.4,然后两项两项地相加下去,形成5、-2.4、2.6、0.2、2.8、3、5.8、8.8、14.6……等,你将发现随着数列的发展,前后两项之比也越来越逼近黄金分割,且某一项的平方与前后两项之积的差值也交替相差某个值

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”。

斐波那挈数列通项公式的推导

斐波那挈数列:1,1,2,3,5,8,13,21……

如果设F(n)为该数列的第n项(n∈N+)。那么这句话可以写成如下形式:

F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥3)

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}

四.斐波那契数列通项公式推导方法

Fn+1=Fn+Fn-1

两边加kFn

Fn+1+kFn=(k+1)Fn+Fn-1

当k!=1时

Fn+1+kFn=(k+1)(Fn+1/(k+1)Fn-1)

Yn=Fn+1+kFn

当k=1/k+1,且F1=F2=1时

因为

Fn+1+kFn=1/k(Fn+kFn-1)

=>

Yn=1/kYn-1

所以

Yn为q=1/k=1(1/k+1)=k+1的等比数列

那么当F1=F2=1时

Y1=F2+kF1=1+k*1=k+1=q

根据等比数列的通项公式

Yn=Y1q^(n-1)=q^n=(k+1)^n

因为k=1/k+1=>k^2+k-1=0

解为k1=(-1+sqrt(5))/2

k2=(-1-sqrt(5))/2

将k1,k2代入

Yn=(k+1)^n

,和Yn=Fn+1+kFn

得到

Fn+1+(-1+sqrt(5))/2Fn=((1+sqrt(5))/2)^2

Fn+1+(-1+sqrt(5))/2Fn=((1-sqrt(5))/2)^2

两式相减得

sqrt(5)Fn=((1+sqrt(5))/2)^2-((1-sqrt(5))/2)^2

Fn=(((1+sqrt(5))/2)^2-((1-sqrt(5))/2)^2)/sqrt(5)