斐波拉契数列与黄金分割原理

斐波拉契数列与黄金分割原理斐波拉契数列是由兔子繁殖问题发现的神奇数列 由一个经典的递归定义 这个数列的前 21 项如下 斐波

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0. 斐波拉契数列定义

斐波拉契数列是由兔子繁殖问题发现的神奇数列,由一个经典的递归定义:

 F(0)=F(1)=1, F(n)=F(n-2)+F(n-1) 

1. 黄金分割

 F(54)/F(53)=/ =1.  (21位小数完全相同) F(53)/F(54)=/ =0.  F(43)/F(42)=/ =1.98948 8526 (16位小数完全相同) F(42)/F(43)=/ =0.98948 27826 F(21)/F(20)=10946/6765 =1. 52 (7位小数完全相同) F(20)/F(21)=6765/10946 =0. 84 

这就是神奇的黄金分割比例0.618的由来。

黄金分割比例数列

由斐波拉契数列的特性,我们尝试定义一个满足斐波拉契数列和等比数列的新数列如下:

 FG(n)=A FG(n+1)=FG(n)*g FG(n+2)==FG(n)*g*g=FG(n+1)+FG(n) FG(n-1)=FG(n)/g FG(n-2)=FG(n)/(g*g)=FG(n)-FG(n-1) 

由以上定义可知:

 FG(n+2)=FG(n)*g*g=FG(n+1)+FG(n)=FG(n)*g+1 g*g=g+1 g*g-g-1=0 由一元二次方程的求根公式可知,g=(√5+1)/2=1. 另 FG(n-2)=FG(n)/(g*g)=FG(n)-FG(n-1)=FG(n)/g+1 1/(g*g)=1-1/g 1/(g*g)+1/g-1=0 由一元二次方程的求根公式可知, G=1/g=(√5-1)/2=0. 

这就是神奇的黄金分割比例的数学推导

斐波拉契数列与黄金分割的吻合度

 g=(√5+1)/2 =1. (32位小数完全相同) G=2/(√5+1)=(√5-1)/2 =0. (√5+1)/2 =1.  (21位小数完全相同) F(54)/F(53)=/ =1.  F(53)/F(54)=/ =0.  (√5-1)/2 =0.  (√5+1)/2 =1.98948 3656 (16位小数完全相同) F(43)/F(42)=/ =1.98948 8526 F(42)/F(43)=/ =0.98948 27826 (√5-1)/2 =0.98948 36564 (√5+1)/2 =1. 56 (7位小数完全相同) F(21)/F(20)=10946/6765 =1. 52 F(20)/F(21)=6765/10946 =0. 84 (√5-1)/2 =0. 564 

可见,斐波拉契数列是随着N的无限增大,无限接近黄金分割比例G和g的。

神奇的黄金分割数列

由上述FG数列的定义

 令 g=(√5+1)/2 =1. 则有G=1/g=(√5-1)/2 =0. FG(n)=1 FG(n+1)=FG(n)*g FG(n+2)=FG(n+1)+FG(n) FG(n-1)=FG(n)/g=FG(n)*G FG(n-2)=FG(n)/(g*g)=FG(n)*G*G FG(n)=FG(n-1)+FG(n-2) 

已知FG的任意一项,即可推导出数列的前后任意项,同时满足等比数列和斐波拉契数列的性质,如由1推导的黄金斐波拉契数列如下:

 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0. 0.0 0. 1.00000000000000000000000000000000 1. 2. 4. 6. 11.0 17. 29.0 46. 76.0 122. 

这个数列由黄金分割比例g=1.和G=1/g=0.可以向前向后无限延伸。

黄金分割数

0.     0                0                   0              00    0               0               0 00        0             0    0                           00                                 0    0        0         0 0     

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