词条 | 斐波那契—卢卡斯数列 |
释义 | 定义斐波那契数列1,1,2,3,5,8…,和卢卡斯数列1,3,4,7,11,18…,具有相同的性质:从第三项开始,每一项都等于前两项之和,我们称之为斐波那契—卢卡斯递推。凡符合斐波那契—卢卡斯递推的数列就称为斐波那契—卢卡斯数列。 一般地,符合f(n) = f(n-1)+ f(n-2),f(n-2)=f(n)- f(n-1)的整数数列f(n),都是斐波那契—卢卡斯数列。 为区别不同的斐波那契—卢卡斯数列,我们根据前两项来标定斐波那契—卢卡斯数列,如 斐波那契数列:F[1,1]; 卢卡斯数列:F[1,3]; 数列1,4,5,9.,14,23…:F[1,4]; 特别地,常数数列0,0,0…:F[0,0],作为下述斐波那契—卢卡斯数列群的单位元素。 别名斐波那契—卢卡斯序列,推广斐波那契数列,推广卢卡斯数列,推广兔子数列等。 斐波那契—卢卡斯数列群任意两个或两个以上斐波那契—卢卡斯数列之和或差仍然是斐波那契—卢卡斯数列。 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … F[1,4]n 1 4 5 9 14 23 37 60 97 157 … F[1,3]n 1 3 4 7 11 18 29 47 76 123 … F[1,4]n-F[1,3]n 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 … F[1,4]n+F[1,3]n 2 7 9 16 25 41 66 107 173 280 … 斐波那契—卢卡斯数列的性质一些等式f(n+1)+f(n+2)=f(n+3)*1 f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+6)=f(n+5)*4 f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+10)=f(n+7)*11 f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+14)=f(n+9)*29 f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+18)=f(n+11)*76 注意:1,4,11,29,76,…是卢卡斯数列的奇数项。 黄金特征每一项的平方数与前后两项之积的差的绝对值是一个恒值,称为黄金特征。 斐波那契数列:|1*1-1*2|=|2*2-1*3|=…=1 卢卡斯数列:|3*3-1*4|=|4*4-3*7|=…=5 F[1,4]数列:|4*4-1*5|=|5*5-4*9|=…=11 F[2,5]数列:|5*5-2*7|=|7*7-5*12|=…=11 F[2,7]数列:|7*7-2*9|=|9*9-7*16|=…=31 斐波那契数列的黄金特征1最小,也就是前后项之比接近黄金比例最快,我们称为黄金特征,黄金特征1的数列只有斐波那契数列,是独生数列。卢卡斯数列的黄金特征是5,也是独生数列。前两项互质的独生数列只有斐波那契数列和卢卡斯数列这两个数列。而F[1,4]数列和F[2,5]数列的黄金特征是11,黄金特征31的数列除了F[2,7]外,还有F[3,8],其他前两项互质的斐波那契—卢卡斯数列都是成对出现的,他们都是: 孪生斐波那契—卢卡斯数列利用f(n-2)= f(n)- f(n-1),写出前面的项,如下表:
F[1,1] 5 -3 2 -1 1 0 1 1 2 3 5 8 1 F[1,3] -11 7 -4 3 -1 2 1 3 4 7 11 18 5 F[1,4] -19 12 -7 5 -2 3 1 4 5 9 14 23 11 F[2,5] -14 9 -5 4 -1 3 2 5 7 12 19 31 11 我们发现:斐波那契—卢卡斯数列与分数对应: F[1,1]的正负项绝对值相等,第0项为0,对应于整数。 F[1,3]的正负项绝对值也相等,第0项为2,第1项为1,对应于分数1/2。 而F[1,4]的正项绝对值与F[2,5]的负项绝对值相等,F[2,5]的正项绝对值与F[1,4]的负项绝对值相等,而且,他们的第0项都是3,第1项分别是1和2,所以他们对应互补的分数1/3和2/3,这样的数列就是孪生斐波那契—卢卡斯数列。每一对互补的分数(如1/4和3/4,1/5和4/5,2/5和3/5,或2/6和4/6等等)都对应一对孪生斐波那契—卢卡斯数列。 黄金阵列经过对斐波那契—卢卡斯数列和黄金特征、黄金比例的研究,我把自然数排列为如下的黄金阵列: 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 … 4 6 10 16 26 42 68 … 7 11 18 29 47 76 … 9 15 24 39 63 … 12 19 31 50 81 … 14 23 37 60 97 … 17 28 45 73 … 20 32 52 84 … 22 36 58 94 … 25 40 65 … 27 44 71 … 30 49 79 … 33 53 86 … … 第二排,最小缺4,4*1.618取整6——4,6,10,16… 第三排,最小缺7,7*1.618取整11——7,11,18,29… 以此类推。 第1列的经验公式:[(2n-1)(√5+3)/4+0.5]的整数部分。 黄金阵列具有以下性质: 1)各斐波那契—卢卡斯数列都出现一次(常数数列0,0,0…除外) 2)每一个同一列的数,与黄金比例之积,与整数的距离差不多。 每一个数的列数,我们可乘之为该数的黄金阶数。 前10个数的黄金阶数分别是1,2,3,1,4,2,1,5,1,3。 前10个黄金阶数5阶或5阶以上的数分别是8,13,21,26,34,42,47,55,63,68,他们之间两两相差5或8,我们称之为真金数。 黄金阶数为1的数,不是在真金数的两边(如8的两边7和9),就是在相差8的2个真金数中间(如13和21之间的17)。 |
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