有趣的斐波拉契數列
13世紀初,歐洲最好的數學家斐波拉契寫了一本叫做《算盤書》的著作,它是當時歐洲最好的數學書。書中有許多有趣的數學題,其中最有趣的當屬下面這個題目:
“如果一對兔子每月能生產1對小兔子,而每對小兔在它出生后的第3個月里,又能開始生1對小兔子,假定在不發生死亡的情況下,由1對初生的兔子開始,1年后能繁殖成多少對兔子?”
推算一下兔子的對數是很有意思的。為了敘述的方便,我們假設最初的一對兔子出生在頭一年的12月份。顯然,1月份里只有1對兔子;到2月份時,這對兔子生了1對小兔,總共有2對兔子;在3月份里,這對兔子又生了1對小兔,總共有3對小兔子;到4月份時,2月份出生的兔子開始生小兔了,這個月共出生了2對小兔,所以共有5對兔子;在5月份里,不僅最初的那對兔子和2月份出生的兔子各生了1對小兔,3月份出生的兔子也生了1對小兔,總共出生了3對兔子,所以共有8對兔子……
照這樣繼續推算下去,當然能夠算出題目的答案,不過,斐波拉契對這種方法很不滿意,因為它稍一不慎就會出現差錯。于是他又深入探索了題中的數量關系,它把推算得到的頭幾個數擺成一串。
1、1、2、3、5、8……
這串數里隱含著一個規律,從第三個數起,后面的每個數都是它前面那兩數的和。而根據這個規律,只要作一些簡單的加法,就能推算出以后各個月兔子的數目了。這樣,要知道1年后兔子的對數是多少,也就是看這串數的第十三個數是多少。由5+8=13,……55+89=144,89+144=233,題目的答案是233對。
按照這個規律推算出來的數,構成了數學史上一個有名的數列。大家都叫它“斐波拉契數列”。這個數列有許多奇特的性質,例如,從第三個數起,每個數與它后面那個數的比值,都很接近0.618,這正好和大名鼎鼎的“黃金分割律”相吻合。
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