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斐波拉契数列与黄金分割原理
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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