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斐波那契数列与帕斯卡三角形讲解
二、帕斯卡三角形
1.帕斯卡
• 帕斯卡(Blaise Pascal,1623-1662)是法国著名的数学 家.要不是由于宗教信仰,瘦弱的体质,以及无意单单为 数学课题而耗尽全部精力,他本来可以成为一名伟大的数 学家.帕斯卡的父亲担心他的孩子也像他自己那样嗜好数 学,希望帕斯卡能在更宽阔的教育背景下发展,所以起初 劝导他不要学数学,希望能引发他在其他方面的兴趣.不 料帕斯卡在12岁,便显露出几何方面的天赋,从而使他的 数学志向在此后深受鼓舞.16岁时便写下了一篇关于圆锥 曲线的论文,这使当时的数学家们倍感惊奇.在文章中帕 斯卡陈述了后来为人所共知的帕斯卡定理:一条圆锥曲线 的内接六边形的三组对边的交点共线.18岁时,帕斯卡发 明了有史以来的第一台计算机.但就在这个时候,他遭受 到病魔的侵扰.为此,他向上帝许愿,将停止自己的数学 工作.此后三年,他写下了论述帕斯卡三角形及其性质的 著作.公元1654年11月 23日夜,帕斯卡经历了一场宗教 仪式.在仪式上他被要求献身于神学,并放弃数学和科 学.此后,除一个短暂的时期外(1658-1659),帕斯卡不 再从事数学研究.
2.帕斯卡三角形
斐波那契数列
(1)掷硬币
• 假设将一枚硬币掷4次, 可能出现16种不同的组 合方式,如上所示.其 中第一栏为全是正面(H), 然后是3个正面、1个反 面(T),以此类推,直到 没有正面出现为止.
• 如此所形成的数列与帕 斯卡三角形的第五行相 同.
18 17 16 15 14 13 12 车1
11^0= 1 11^1= 1 1 11^2= 1 2 1 11^3=1 3 3 1
• 11的乘方至114时,仍 满足帕斯卡三角形的 形式.115由于会进位, 所以并不能对应帕斯 卡三角形第六行的数 字1、5、10、10、5、
1(4)Biblioteka 项式(1+a)0=1 (1+a)1=1+a (1+a)2=1+2a+a2 (1+a)3=1+3a+3a2+a3 (1+a)4=1+4a+6a2+4a3+a4
4.斐波那契數列的奇特属性
• (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)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。
• (3)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
0,8,16,24,32,… 8
0,13,26,39,52,… 13
三个连续的斐波那 契数列
• (4)花瓣的数目
花瓣的数目:
3 5 8 13 21
斐波那契数列
• (5)钢琴的琴键 在一个音阶中: 白色的键数为:8 黑色的键数为:5
两个连续的斐波那契数
7.斐波那契数列的应用
• (1)数学游戏
一位魔术师拿着一块边长为8英尺的正方形地毯, 对他的地毯匠朋友说:“请您把这块地毯分成四 小块,再把它们缝成一块长13英尺,宽5英尺的 长方 形地毯。”这位匠师对魔术师算术之差深感 惊异,因为两者之间面积相差达一平方英尺呢! 可是魔术师竟让匠师用图2和图3的办法达到了他 的目的!
•
55条逆时针螺旋
• 较大的向日葵: 89条顺时针螺旋
•
144条逆时针螺旋
• (2).植物分枝
8
13 斐
8波
5
那
5契
3
3數
2
2
• (3)菠萝表皮
菠萝的中心軸 : Z 轴 垂直于Z轴的平面: XOY
度量表皮上每一个六角形
的中心与平面XOY的距离
其中三个方向是按等差数列
排列的:
公差
0,5,10,15,20,… 5
小兔子 對數
1
0
1
1
23
5
8 13 21 34 55
89
大兔子 對數
0
1
1
2
3
5
8
13 21 34 55 89 144
兔子總 對數
1
1
2
3
5
8
13 21 34 55 89 144 233
一年後兔子的總數為 233 對
3.斐波那契數列
• 斐波那契数列指的是这样一个数列:1、1、2、3、 5、8、13、21、……
• (3)斐波纳契扇形线
• 斐波纳契扇形线,例如,以最低点反向到最高点线上的两 个端点画出的趋势线。然后通过第二点画出一条“无形的 (看不见的)”垂直线。然后,从第一个点画出第三条趋势线: 38.2%, 50%和61.8%的无形垂直线交叉。 这些线代表了支撑点和阻力点
的价格水平。为了能得到一个
更为精确的预报,建议和其他
• (4)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。
• (5)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)
• 数列中的每一项被称为斐波那契数(Fibonnaci
Number) 以符号Fn 表示。
F1 = F2 = 1 ,而 Fn = Fn-1 + Fn-2 (n>2) • 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。)(√5表示根号5) • 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。
要正确创建斐波纳契通道必须
记住的是在当趋势线上升,基
本线限制住了通道最高点,
当趋势线向下,基本线限制
住了通道的最低点。
• (5)斐波纳契时间周期线
• 斐波纳契时间周期线是以斐波纳契的时间间隔1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34等画出的许多垂直线。假定主要的 价格变化期望在这些线附近。 运用确定的单位时间间隔长 度的两点来创建此工具。根 据斐波纳契数列,全部其他 的线是在此单位间隔的基础 上确定的。
可以用迭代得到: 斐波那契数列的某一项F(n)=(BC^(n-2))1 这就是斐波那契数列的矩阵乘法定义.
6.斐波那契数列的实例
• (1)向日葵的种子
• 绿色表示按順時針排列的種子 • 紅色表示按逆時針排列的種子
植物学家发現:
某种向日葵的种子是按两组螺旋排列, 其数目往往是连续的斐波那契數 。
• 普通大小的向日葵:34条顺时针螺旋
斐波那契数列与 帕斯卡三角形
一、斐波那契数列
1.斐波那契
• “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。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
一個很有趣的數學問題:
假設每一對新生的小兔子,两个月後便會長大,且每 一个月都生一對小兔子。已知每次新生的一對兔 子都是一雄一雌,而所有兔子都沒有死去,且隔代的 兔子不會互相交配。
若現有一對小兔子,問一年後共有兔子多小對呢?
month
1 2 3 4 5
月數 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
结束语
• 一些表面上毫无相关的数学内容,实质上 有着深刻的联系 ,斐波那契数列和帕斯卡 三角形就是一个典型的例子 。所以,重在 发现事物之间那千丝万缕的联系。
•
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)
•
3.f(2)+f(4)+f(6)+…+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)
斐波纳契工具一起使用。
• (4)斐波纳契通道
• 斐波纳契通道利用几条趋势平行线建立。要创建这个工具, 通道宽度是取自每个单位宽度。平行线价格数值处于斐波 纳契数列相同的值。以0.618 开始为通道宽度,然后是 1.000,1.618,2.618,4.236来画平行线。当第五根线画 好后,与相应的趋势线相反方向的正确的线就画出了。
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。