
【計】 Fibonacci sequence; Fibonacci series
斐波納契數列(Fibonacci Sequence)是數學和自然界中廣泛存在的一種特殊整數序列,其定義為從0和1開始,後續每一項均為前兩項之和,即滿足遞推公式:
$$
F(n) = F(n-1) + F(n-2) quad (n geq 2, ; F(0)=0, ; F(1)=1)
$$
該數列的英文術語為Fibonacci Sequence,也被稱為“黃金分割數列”,因其相鄰兩項的比值趨近于黃金分割比例(約1.618)。
數學定義與性質
斐波納契數列的生成規則簡單卻深刻,其通項公式可通過特征方程推導,最終表達為閉合形式:
$$
F(n) = frac{phi^n - psi^n}{sqrt{5}}
$$
其中$phi = frac{1+sqrt{5}}{2}$,$psi = frac{1-sqrt{5}}{2}$。這一公式揭示了數列與無理數的關聯性。
自然界的體現
斐波納契數列在植物學中尤為顯著,例如向日葵種子的排列、松果鱗片的螺旋分布,均符合斐波納契數。這種規律可能與植物生長時資源最優分配的生物機制有關。
跨學科應用
該數列在計算機科學(算法優化)、金融學(波浪理論)、藝術構圖(黃金比例美學)等領域均有重要應用。例如,動态規劃算法中常以斐波納契數列為例說明遞歸與記憶化技術。
斐波那契數列(Fibonacci sequence)是一個經典的整數數列,其定義和特性如下:
斐波那契數列從0和1開始,後續每一項是前兩項之和。數列的前幾項為: [ 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, dots ] 數學表達式為: [ F(n) = F(n-1) + F(n-2) ] 初始條件為: [ F(0) = 0, quad F(1) = 1 ]
該數列以意大利數學家萊昂納多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)命名。他在1202年的著作《計算之書》中通過“兔子繁殖問題”引入這一數列,但實際更早的印度數學文獻中已有類似研究。
斐波那契數列因其簡潔的規則和廣泛的應用,成為數學、自然科學甚至金融分析中的重要工具。
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