如何计算斐波那契数列

作者: Eric Farmer
创建日期: 10 行进 2021
更新日期: 1 七月 2024
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植物中隐藏的数学—— 斐波那契数列是什么?李永乐老师讲神奇的斐波那契数列
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内容

斐波那契数列是一系列数字,其中每个后续数字都等于前两个数字之和。数列在自然界和艺术中经常以螺旋和“黄金比例”的形式出现。计算斐波那契数列最简单的方法是创建表格,但这种方法不适用于大数列。例如,如果需要确定序列中的第 100 项,最好使用比奈公式。

脚步

方法 1 of 2:表格

  1. 1 画一个有两列的表格。 表中的行数取决于要找到的斐波那契数列数。
    • 例如,如果要查找序列中的第五个数字,请绘制一个有五行的表格。
    • 使用该表,如果不计算所有以前的数字,就无法找到一些随机数。例如,如果您需要找到一个序列的第 100 个数字,则需要计算所有数字:从第一个到第 99 个。因此,该表仅适用于查找序列的第一个数字。
  2. 2 在左栏中,写出序列成员的序数。 也就是说,按顺序写出数字,从 1 开始。
    • 这些数字决定了斐波那契数列的成员(数字)的序数。
    • 例如,如果你需要找到一个序列的第五个数字,在左栏中写下以下数字:1, 2, 3, 4, 5。 也就是说,你需要找到这个序列的第一个到第五个数字.
  3. 3 在右列的第一行,写 1。 这是斐波那契数列的第一个数字(成员)。
    • 请记住,斐波那契数列总是从 1 开始。如果该数列以不同的数字开始,则您错误地计算了直到第一个的所有数字。
  4. 4 将 0 添加到第一项 (1)。 这是序列中的第二个数字。
    • 请记住:要在斐波那契数列中找到任何数字,只需将前两个数字相加即可。
    • 要创建序列,请不要忘记 1(第一项)之前的 0,因此 1 + 0 = 1。
  5. 5 添加第一项 (1) 和第二项 (1)。 这是序列中的第三个数字。
    • 1 + 1 = 2。第三项是 2。
  6. 6 将第二个 (1) 和第三个 (2) 项相加得到序列中的第四个数字。
    • 1 + 2 = 3。第四项是 3。
  7. 7 添加第三 (2) 和第四 (3) 项。 这是序列中的第五个数字。
    • 2 + 3 = 5。第五项是 5。
  8. 8 将前两个数字相加以找到斐波那契数列中的任何数字。 该方法基于以下公式: Fn=Fn1+Fn2{ displaystyle F_ {n} = F_ {n-1} + F_ {n-2}}...这个公式不是封闭的,因此,使用这个公式,如果不计算所有以前的数字,您将无法找到序列的任何成员。

方法 2 of 2:比奈公式和黄金比例

  1. 1 写出公式:Xn{ displaystyle x_ {n}}=ϕn(1ϕ)n5{ displaystyle { frac { phi ^ {n} - (1- phi) ^ {n}} { sqrt {5}}}}...在这个公式中 Xn{ displaystyle x_ {n}} - 序列所需的成员, n{ 显示样式 n} - 会员的序列号, ϕ{ displaystyle phi} - 黄金比例。
    • 这是一个封闭的公式,因此它可用于查找序列中的任何成员,而无需计算所有先前的数字。
    • 这是从比奈的斐波那契数列公式推导出来的简化公式。
    • 该公式包含黄金比例(ϕ{ displaystyle phi}),因为斐波那契数列中任意两个连续数字的比值与黄金比例非常相似。
  2. 2 代入公式中数字的序数(而不是 n{ 显示样式 n}).n{ 显示样式 n} 是序列中任何所需成员的序数。
    • 例如,如果您需要查找序列中的第五个数字,请在公式中替换 5。公式会写成这样: X5{ displaystyle x_ {5}}=ϕ5(1ϕ)55{ displaystyle { frac { phi ^ {5} - (1- phi) ^ {5}} { sqrt {5}}}}.
  3. 3 将黄金比例代入公式。 黄金比例约等于 1.618034;将此数字代入公式。
    • 例如,如果你需要找到一个序列的第五个数字,公式会写成这样:X5{ displaystyle x_ {5}}=(1,618034)5(11,618034)55{ displaystyle { frac {(1.618034) ^ {5} - (1-1.618034) ^ {5}} { sqrt {5}}}}.
  4. 4 计算括号中的表达式。 不要忘记数学运算的正确顺序,其中括号中的表达式首先计算:11,618034=0,618034{ 显示样式 1-1.618034 = -0.618034}.
    • 在我们的例子中,公式会写成这样: X5{ displaystyle x_ {5}}=(1,618034)5(0,618034)55{ displaystyle { frac {(1.618034) ^ {5} - (- 0.618034) ^ {5}} { sqrt {5}}}}.
  5. 5 将数字提高到幂。 将分子中的两个数字增加到适当的幂。
    • 在我们的例子中: 1,6180345=11,090170{ 显示样式 1.618034 ^ {5} = 11.090170}; 0,6180345=0,090169{ displaystyle -0.618034 ^ {5} = - 0.090169}...公式会写成这样: X5=11,090170(0,090169)5{ displaystyle x_ {5} = { frac {11.090170 - (- 0.090169)} { sqrt {5}}}}.
  6. 6 减去两个数字。 在除法之前减去分子中的数字。
    • 在我们的例子中: 11,090170(0,090169)=11,180339{ displaystyle 11.090170 - (- 0.090169) = 11.180339}...公式会写成这样: X5{ displaystyle x_ {5}}=11,1803395{ displaystyle { frac {11,180339} { sqrt {5}}}}.
  7. 7 将结果除以 5 的平方根。 5 的平方根约为 2.236067。
    • 在我们的例子中: 11,1803392,236067=5,000002{ displaystyle { frac {11.180339} {2.236067}} = 5.000002}.
  8. 8 将结果四舍五入到最接近的整数。 最后的结果将是一个接近整数的小数。这样的整数就是斐波那契数列的编号。
    • 如果您在计算中使用非四舍五入的数字,则会得到一个整数。使用四舍五入的数字要容易得多,但在这种情况下,您将得到一个小数。
    • 在我们的示例中,您得到的是十进制 5.000002。将其四舍五入到最接近的整数以获得第五个斐波那契数,即 5。