小學(xué)數(shù)學(xué)故事:數(shù)列的由來
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2018-11-07 20:06:56
小學(xué)數(shù)學(xué)故事:數(shù)列的由來
從前,有一個窮光棍,平時只知好吃懶做,不肯踏踏實實做事情,還經(jīng)常想入非非做發(fā)財夢。一天,他在路邊撿到一個雞蛋,他非常高興,捧著雞蛋就在腦子里就盤算開了:“我借別人的母雞把這個蛋孵成小雞,等小雞長大了,就可以生蛋,我再把生的蛋孵成雞,這些雞又可以生更多的蛋,蛋又可變成更多的雞……過不了幾年,我就可以把蛋和雞去換許多錢,然后可以蓋新房,還可以娶個漂亮媳婦,生兒育女……”他越想越高興,不禁得意忘形手舞足蹈,忽聽“啪”的一聲,雞蛋掉在地上,碎了!懶漢看著摔碎了的雞蛋,放聲痛哭:“哎呀,我的寶貝!我的房子呀!……”
上面這則笑話流傳已久,對我們很有教育意義,然而恐怕誰都沒有認真計算過:如果雞蛋沒有打碎,幾年后這個懶漢究竟有多少只雞,多少個蛋呢?不過,公元1202年,一位意大利比薩的商人斐波拉契(Fibonacci,約1170-1250?)在他的《算盤全書》(這里的“算盤”指的是計算用沙盤)中提出過一個“養(yǎng)兔問題”,卻被無數(shù)人算過。這道題說的是:
某人買回一對小兔,一個月后小兔長成大兔。再過一個月,大兔生了一對小兔,以后,每對大兔每月都生一對小兔,小兔一個月后長成大兔。如此下去,問一年后此人共有多少對兔子?
你能算清嗎?不少同學(xué)恐怕看完題就已經(jīng)動手算了,而且很快就算出了答案。不過對不對可不敢保證。說實在的,這題要算對并不那么容易,這可要不慌不忙細心地算才行。
通?梢粤幸粋表來算這個題:
填了幾行后,你就可以總結(jié)出幾條結(jié)論:
(1)每個月的大兔子數(shù)就是上個月的兔子總數(shù)。(因上個月的小兔這個月都長成大兔)
(2)每個月的小兔子數(shù)就是上個月的大兔數(shù)。(因上月大兔子這個月都需生一對小兔,而上個月的小兔這個月長成大兔但不生兔子。)由(1)可知:每月小兔數(shù)就是前月的兔子總數(shù)。
。3)每月兔子總數(shù)是當(dāng)月大、小兔子數(shù)的和。由(1)、(2)知每月兔子數(shù)就等于上月與前月這兩個月兔子數(shù)的和。
若記第n個月的兔子數(shù)為fn,就有
f0+f1=f2,f1+f2=f3,f2+f3=f4……
一般的,有fn-2+fn-1=fn。有了這個規(guī)律,填這個表就很容易了。
你看,養(yǎng)一對兔子,一年之后就會發(fā)展壯大成了一個養(yǎng)兔場了。
按這個規(guī)律,可以把兔子數(shù)一直寫下去:
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,……。
這樣得出的一列數(shù)就稱為“斐波拉契數(shù)列。”
波蘭數(shù)學(xué)家史坦因豪斯在其名著《數(shù)學(xué)萬花筒》中提出一個問題:
一棵樹一年后長出一條新枝,新枝隔一年后成為老枝,老枝又可每年長出一條新枝,如此下去,十年后新枝將有多少?
這恰好也可以得到“斐波那契數(shù)”。
人們從“斐”數(shù)出發(fā)得到了很多有益的和有趣的結(jié)果。比如“斐”數(shù)與黃金分割(0.618)的關(guān)系,直到現(xiàn)在還在優(yōu)選法和運輸調(diào)度理論中起著基本原理的作用;又如種向日葵的農(nóng)場主在葵花籽的分布規(guī)律上發(fā)現(xiàn)了“斐”數(shù),乃至好多植物的花瓣葉序上發(fā)現(xiàn)的“斐”數(shù)奇觀形成了至今未解的“葉序之迷”?梢娨粋“養(yǎng)兔問題”竟揭示了大自然的一個普遍存在的奧秘。
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