斐波那契数列学习资料

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斐波那契数列

斐波那契数列 一、简介 斐波那契数列(Fibonacci),又称黄金分割数列,由数学家斐波那契最早以“兔子繁殖问题”引入,推动了数学的发展。故斐波那契数列又称“兔子数列”。 斐波那契数列指这样的数列:1,1,2,3,5,8,13,……,前两个数的和等于后面一个数字。这样我们可以得到一个递推式,记斐波那契数列的第i项为F i,则F i=F i-1+F i-2. 兔子繁殖问题指设有一对新生的兔子,从第三个月开始他们每个月都生一对兔子,新生的兔子从第三个月开始又每个月生一对兔子。按此规律,并假定兔子没有死亡,10个月后共有多少个兔子? 这道题目通过找规律发现答案就是斐波那契数列,第n个月兔子的数量是斐波那契数列的第n项。 二、性质 如果要了解斐波那契数列的性质,必然要先知道它的通项公式才能更简单的推导出一些定理。那么下面我们就通过初等代数的待定系数法计算出通项公式。 令常数p,q满足F n-pF n-1=q(F n-1-pF n-2)。则可得: F n-pF n-1=q(F n-1-pF n-2) =q2(F n-2-pF n-3) =…=q n-2(F2-pF1) 又∵F n-pF n-1=q(F n-1-pF n-2) ∴F n-pF n-1=qF n-1-pqF n-2 F n-1+F n-2-pF n-1-qF n-1+pqF n-2=0 (1-p-q)F n-1+(1+pq)F n-2=0 ∴p+q=1,pq=-1是其中的一种方程组 ∴F n-pF n-1= q n-2(F2-pF1)=q n-2(1-p)=q n-1 F n=q n-1+pF n-1=q n-1+p(q n-2+p(q n-3+…))=q n-1+pq n-2+p2q n-3+…+p n-1 不难看出,上式是一个以p/q为公比的等比数列。将它用求和公式求和可以得到: 而上面出现了方程组p+q=1,pq=-1,可以得到p(1-p)=-1,p2-p-1=0,这样就得到了一个标准的一元二次方程,配方得p2-p+0.25=1.25,(p-0.5)2=1.25,p=±√1.25+0.5。随意取出一组解即可: 这就是著名的斐波那契数列通项公式。有了它,斐波那契数列的一些性质 也不难得出了。比如斐波那契数列相邻两项的比值趋向于黄金分割比,即:

斐波那契数列应用

生活中我们常常相信亲眼所见,但又常常为自己的眼睛所骗,魔术就是一个很好的例子。数学中也有这种欺骗我们眼睛的奇妙的数学魔术,我们还是来看一个简单的问题吧,将图3中面积为13×13=169的正方形裁剪成图中标出的四块几何图形,然后重新拼接成图4,计算可知长方形的面积为8×21=168,比正方形少了一个单位的面积,真不可思议! 这两个问题是这样的令人惊奇和难以理解,我们在白纸上将正方形量好画出,剪成四块,重新安排后拼成长方形,除非图形做得很大并且作图和剪裁都十分精确,我们一般是不会发现拼接成的长方形在对角线附近发生了微小的重叠,正是沿对角线的微小重叠导致了一个单位面积的丢失。要证实这一点我们只要计算一下长方形对角线的斜率和正方形拼接各片相应边的斜率,比较一下就会清楚了。 问题2中涉及到四个数据5、8、13和21,有一定数学基础的同学会认出这是著名的斐波那契数列中的四项,斐波那契数列的特征是它的每一项都是前两项之和:1,1,2,3,5,8,13,21,34,……。我们还可以使用这个数列中的其他相邻四项来试验这个过程,无论选取哪四项,都可以发现正方形和长方形的面积是不会相等的,有时正方形的面积比长方形多一个单位面积,有时则正好相反。多做几次上述实验,我们就会得出斐波那契数列的一个重要性质:这个数列任意一项的平方等于它前后相邻两项之积加1或减1。用公式表示就是:。其中表示正方形的面积,表示长方形的面积。知道了这个事实,我们就可以自己构造类似于问题2的几何趣题。 爬梯子问题(斐波那契数列应用) 1.小明要上楼梯,他每次能向上走一级、两级或三级,如果楼梯有10级,他有几种不同的走法? 这里我们不妨也来研究一下其中的规律:如果楼梯就一级,他有1种走法;如果楼梯有两级,他有2种走法;如果楼梯有三级,他有4种走法;如果有五级楼梯,他有7种走法. 既:楼梯的级数:12345678... 上楼梯的走法:124713244481... 这其中的规律就是,这里从第4个数开始,每一个数都等于它前面的3个数之和。

小学数学《斐波那契数列课题》教学设计

《斐波那契数列的应用》课题设计 一、课题的确定: 孩子们小学六年学习了六年的数学,却从来没有想过为什么要学习数学,有的同学是认为学习数学是为了计算,而有的同学是认为学习数学是为了应用于生活,却从来没有亲身体会感受过数学的神奇,有没有一个课题能让学生感受到学习数学的目的,特别是让学生亲自体会感受一下数学的美,感受大自然的造物的神奇呢?我思考再三最终确定了研究课题《斐波那契数列的应用》。 二、课题的布置与指导: 《斐波那契数列的应用》是数学史上非常著名的一个数列,课本是作为一段阅读材料呈现的,以《兔子的繁殖》为例介绍了斐波那契数列的产生,我本节课确定的目标主要是通过研究让孩子们领略学习数学的目的,感受一下数学本身的魅力以及大自然造物的神奇。我是从四个方面来布置的课题研究任务:1、以《兔子的繁殖》为例,研究数列的产生,每个小组都要进行研究。前一天进行了布置,第二天我们就进行了交流汇报,孩子们研究的不错。于是又接着分组布置了任务:第一小组:从计算的角度研究斐波那契数列的秘密。第二三小组:从应用的角度出发,到大自然中到生活中去观察是否有斐波那契数列。孩子们真的是很善于思考,第二小组潘珂在爸爸领着去花棚里买花时,发现了花瓣里的斐波那契现象,而另一个同学惠鹏程却在住的小区里发现了植物叶序也存在着斐波那契现象。第三小组的费枫舒在和妈妈去超市买东西时看到了正在削菠萝的阿姨,产生了兴趣蹲在那一个多小时发现了菠萝里的斐波那契现象。而惠荣薪则是在一次上课快迟到了,大步流星的迈楼梯,突发奇想研究研究台阶的迈法,和她的小伙伴发现了楼梯里的斐波那契的秘密,组成了课题研究的第四小组。我把孩子们的研究情况进行了汇总,考虑到时间有限,最终确定了把数列的产生不纳入到本节课的汇报当中。 三、课堂实录: (一)、导入: 师:大家喜欢数学吗?问大家一个问题:我们天天在学习数学,那你知道我们为什么要学习数学吗?其实根本原因有三:计算、应用、激发灵感。数学是一门研究规律的科学,我们通过学习数学可以提高我们的逻

斐波那契数列的隐含周期性质

图形计算器研究斐波那契数列隐含周期性 所在省市:天津市 作者姓名:李元亨 所在学校:天津耀华中学 指导教师:王洪亮

一.简单背景介绍 斐波那契数列,又称兔子数列,是一种最简单的递归数列;它的提出,首先在斐波那契的《算盘之书》中出现,有趣的是,斐波那契只是把这种简单的计算关系作为十进制数字比罗马数字简单的优越性的一个例子,这个例子又叫做兔子谜题,原题如下: 一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力。 一对兔子每个月能生出一对小兔子来。 如果所有兔都不死,那么一年以后可以繁殖多少对兔子? 简单分析一下,可知: 幼仔对数=前月成兔对数 成兔对数=前月成兔对数+前月幼仔对数 总体对数=本月成兔对数+本月幼仔对数 可以看出幼仔对数、成兔对数、总体对数都构成了一个数列。这个数列有十分明显的特点,那是:前面相邻两项之和,构成了后一项。 这样我们就得到了一个递归式:Fn =F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*) 三.关于斐波那契数列周期性性质的探究 斐波那契数列的无穷递增的性质很容易根据图形计算器的图形得到探究。我相信任何一个无穷递增数列的性质应当不仅仅与数列中每项的数字或数本身有关,也应当进行其在与数字进行其他运算方法的关系。利用类比的数学思想,我认为,有许多种无穷递增数列,即使在每项本身没有较易发现的关系,在经过某种运算后也可以体现出特殊的性质——体现周期性。因此,我们有不太充分的理由可以相信,斐波那契数列经过一种或几种特殊的运算之后也应当可以体现出某种周期关系。 为了让一个递增数列体现出一种周期性,我们只可以使其失去递增的特点,否则永远无法继续上一个周期。首先我只是认为斐波那契数列的末位数应当有周期关系(只要出现连续两项于前面的连续两项相等,后面必定具有周期性,证明从略)为了探讨这个问题,我将斐波那契数列一直用笔列至70项,使用了大量的时间,经过了巨大的运算量才发现了规律。后来,经过分析我认为斐波那契数列中每一项的末尾数即是每一项除以10的余数。 所以我们可以探讨对其他数取余的情况,经过了如此大规模的计算,我认为我应当可以减少计算量。突然,一个想法映入我的脑海:可使用图形计算其强大的计算功能来帮助我进行研究,并可以使用图表、递归等多种方式生动的将我的结论展现出来。 (一)斐波那契数列的周期性关系 对于斐波那契数列是否具有隐含的周期性,及余数的周期性我们应当先进行较为一般性的探究,所以我们定义一个数列bn = bn mod m(m是整数),以探究bn的周期性。为了更深层地讨论周期性问题,我们可以定义一个数列kn,以代表bn= bn mod n的周期长度。 1)首先我们讨论一下周期的存在性 利用上面建立的斐波那契数列an 建立一个bn 体现其余数关系。 我们任取一个数,比如说11 (bn=an+1-int(an+1/11)*11)即斐波那契数列中每一项对11取余。

数列的极限、数学归纳法

数列的极限、数学归纳法 一、知识要点 (一) 数列的极限 1.定义:对于无穷数列{a n },若存在一个常数A ,无论预选指定多么小的正数ε,都能在数列中找到一项a N ,使得当n>N 时,|an-A|<ε恒成立,则称常数A 为数列{a n }的极限,记作 A a n n =∞ →lim . 2.运算法则:若lim n n a →∞ 、lim n n b →∞ 存在,则有 lim()lim lim n n n n n n n a b a b →∞ →∞ →∞ ±=±;lim()lim lim n n n n n n n a b a b →∞ →∞ →∞ ?=? )0lim (lim lim lim ≠=∞→∞ →∞→∞→n n n n n n n n n b b a b a 3.两种基本类型的极限:<1> S=?? ???-=>=<=∞ →)11() 1(1) 1(0lim a a a a a n n 或不存在 <2>设()f n 、()g n 分别是关于n 的一元多项式,次数分别是p 、q ,最高次项系数分别为p a 、 p b 且)(0)(N n n g ∈≠,则??? ????>=<=∞→)()() (0)()(lim q p q p b a q p n g n f q p n 不存在 4.无穷递缩等比数列的所有项和公式:1 1a S q = - (|q|<1) 无穷数列{a n }的所有项和:lim n n S S →∞ = (当lim n n S →∞ 存在时) (二)数学归纳法 数学归纳法是证明与自然数n 有关命题的一种常用方法,其证题步骤为: ①验证命题对于第一个自然数0n n = 成立。 ②假设命题对n=k(k ≥0n )时成立,证明n=k+1时命题也成立. 则由①②,对于一切n ≥ 0n 的自然数,命题都成立。 二、例题(数学的极限)

专题12数列极限数学归纳法

专题三 函数 不等式 数列 极限 数学归纳法 一能力培养 1,归纳猜想证明 2,转化能力 3,运算能力 4,反思能力 二问题探讨 1 冋题1数列{ a n }满足3] , a i a 2 2 问题2已知定义在R 上的函数f(x)和数列{ a n }满足下列条件: a 1 a , a . f (a n 1) (n =2,3,4, ),a 2 印, f (a n ) f (a n 1) = k(a n a n 1) (n =2,3,4,),其中 a 为常数,k 为非零常数 (I) 令b n a n 1 a n ( n N ),证明数列{b n }是等比数列; (II) 求数列{ a n }的通项公式;(III)当k 1时,求 lim a n . n umv uuuv uuuv uuuv uuuiv uuv 问题3已知两点M ( 1,0) ,N (1,0),且点P 使MP MN , PM PN , NM NP 成公差小 于零的等差数列? uuuv uuuv (I)点P 的轨迹是什么曲线? (II)若点P 坐标为(X g , y 。),记 为PM 与PN 的夹角,求tan 2 a n n a n ,(n N ). (I)求{a n }的通项公式 (II)求丄 100n 的最小值; a n (III)设函数 f(n)是— 100n 与n 的最大者,求 f (n)的最小值.

三习题探讨 选择题 2 1数列{a n }的通项公式a n n kn ,若此数列满足a n a n ,(n N ),则k 的取值范围是 A, k 2 B, k 2 C,k 3 D, k 3 2等差数列{ a n },{ b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若」 --- ,贝V —= T n 3n 1 b n 2 2n 1 2n 1 2n 1 A,— B,- C,- D,- 3 3n 1 3n 1 3n 4 3已知三角形的三边构成等比数列 ,它们的公比为q ,则q 的取值范围是 若AF , BF , CF 成等差数列,则有 1 6在 ABC 中,ta nA 是以4为第三项,4为第七项的等差数列的公差,ta nB 是以-为 3 第三项,9为第六项的等比数列的公比,则这个三角形是 A,钝角三角形 B,锐角三角形 C,等腰直角三角形 D,以上都不对 填空 2m 项之和S 2m ___________________________________ 11等差数列{a n }中,S n 是它的前n 项和且S 6 S 7,S 7 S 8,则①此数列的公差 d 0, 1苗 A, (0, 丁) B,(1 5 1 、5 1 、、 5 c,[1, 丁) D,( 1_5) 2 4在等差数列{a n }中,a 1 8 B ,75 1 ,第10项开始比1大,记 25 t 色 25 4 C , 75 [ im A (a n n n _3 50 S n ) t ,则t 的取值范围是 4 D ,75 t 5o 5 设 A (x i , y i ),B (X 2, y 2),C (X 3, y 3)是椭圆 2 y b 2 1(a 0)上三个点 ,F 为焦点, A, 2X 2 X ] x 3 B,2y 2 y 1 y 3 2 C,— X 2 2 D, X X 1 X 3 X 1 X 3 7等差数列{a n }前n (n 6)项和& 324,且前6项和为36,后6项和为180,则n 22 32 23 33 62 63 {a n }中』m(a 1 a ? 10 一个数列{a n },当n 为奇数时,a . 9在等比数列 2n 3n 6n ,则 lim S n 1 a n ) ,则a 1的取值范围是 ________________ 15 n 5n 1 ;当n 为偶数时,a n 22 .则这个数列的前

数列极限数学归纳法综合能力训练

1 mn 4(m n) mn 2(m n) 【综合能力训练】 一、选择题 1?数列{a n }是等比数列,下列结论中正确的是( ) A. a n ? a n+1 >0 B. a n ? a n+1 ? a n+2>0 C. a n ? a n+2 >0 D. a n ? a n+2 ? a n+4>0 2.在等比数列{a n }中,a 1=sec 0 ( B 为锐角),且前n 项和S n 满足lim S n = ,那么B 的 n a 1 取值范围是( ) A. (0, ) B. (0, ) C. (0, ) D. (0, 2 3 6 4 3.已知数列{a n }中,a n =p^ (n € N ),则数列{a n }的最大项是( ) n 156 A.第12项 B.第13项 C.第 项或13 . D.不存在 4.三个数成等差数列,如果将最小数乘 2,最大数加上 7,所得三数之积为 1000,且成 等比数列,则原等差数列的公差一定是( ) A.8 B.8 或—15 C. ± 8 D. ± 15 112 1 2 3 1 2 9 1 5.已知数列{a n }: , + , + +-, + + …+ ” , ... 那么数列{ 2 3 3 4 4 4 10 10 10 a n ?a n 1 的所有项的和为( ) A.2 B.4 C.3 D.5 n 1 | n n 1 . n 6.已知a 、b € —?a -> lim n ,贝V a 的取值范围是( ) n a n a A. a>1 B. — 11 D.a>1 或一1O ,且 |a 10|<|an|, S n 为其前 n 项之和, 则() A. S 1,S 2,…, S 10都小于零,S 11, S 12, …都大于零 B. S 1,S 2,…, S 5都小于零,S 6, S 7,… 都大于零 C. S 1,S 2,…, S 19都小于零,S 20, S 21 , …都大于零 D. S 1,S 2,…, S 20都小于零,S 21 , S 22 , …都大于零 9.将自然数1, 2, 3,…,n ,…按第k 组含k 个数的规则分组: (1), (2, 3), (4, 5, 6),…,那么1996所在的组是( ) A.第62组 B.第63组 C.第64组 D.第65组 10.在等差数列中,前 n 项的和为S n ,若 S m =2n,S n =2m,(m 、 n € N 且m ^ n ),则公差d 的 值为( )

高中数学必修五《斐波那契数列》优秀教学设计

“斐波那契数列” 教学目标 1、使学生初步认识“斐波那契数列”及其部分特性。 2、在经历感知、分析、归纳和应用的过程中培养学生的思维能力,形成一定的数感,培养良好的思维品质。 3、在知识结构不断拓展、能力不断提升的过程中,感悟数学文化的广袤和久远,培养良好的数学阅读习惯,形成积极的数学情感。 教学重点使学生初步认识“斐波那契数列”及其部分特性。 教学难点了解斐波那契数列并在经历感知、分析、归纳和应用的过程中培养学生的思维能力,形成一定的数感。 教学准备多媒体教学课件等。 教学过程 一、导入: 1、课前游戏:找规律填数,并说一说规律。(女生组 VS 男生组) 女生组:5,10,15,(),(),30 男生组:2,5,8,(),14,17,() 引出像这类找规律题,都需要观察前后数的关系。 2、同学们,今天我们要来学习一个课外知识,老师把题目写出来。(师板书:斐波那契数列) 二、探究新知: 1、斐波那契是一个人的名字,我们一起来认识一下他。自由地读一读。很久很久以前,这个意大利人发现了一对神奇的小兔子,和兔子相处一年之后,便成为一位举世闻名的数学家。这一年到底发生了什么呢?他用一道数学题巧妙地告诉了我们,请看大屏幕:齐读 2、请学生读题,分析、理解题意。 师:你觉得题目中哪句话的意思很重要,需要提醒大家注意呢?重点理解:①一对大兔生过一对小兔后,下个月会接着生,无死亡;②小兔一个月后长成大兔,以后一直是大兔。3、模拟兔子生长过程:那我们就从前几个月开始研究,四人小组合作,方法不限,你可以画画图啊,画画线啊,写写字啊……等等,自己选择一种方式进行研究这个问题,好,开始。 4、汇报:出示几个学生的图,边出示边说。 ①1月—4月,由教师带领学生体会兔子变化过程。(引导说明) 如:一月,只有1对小兔,大兔为0对,合计1对; 二月,1对小兔长成1对大兔,小兔变为0对,大兔1对,合计1对; 三月:小兔有1对;大兔有1对;合计1+1=2(对)。 四月:小兔有1对;大兔有1+1=2对;合计1+2=3(对)。 ②学生尝试说5月—7月兔子的变化过程,并记录板书。 五月:小兔有2对;大兔有1+2=3对;合计2+3=5(对)。

斐波那契数列的性质

斐波那契数列的性质 一、通项公式:a n = √5〔1+√52〕n - √5〔1?√52〕n 二、设p,q,u,v 为自然数且p = min{ p ,q , u , v} . 若p + q = u + v , 则对于斐波那契数列{ an} ,以下公式恒成立: a p a q - a u a v = (-1)p +1a u-p a q-u 三、a n+1a n?1 - a n 2 = (?1)n (n >= 1, n 属于 N) 四、a 2n+1 = a n+12 + a n 2 (n 属于N ) 五、a n+12 - a n?12 = a n 2 (n >= 1, n 属于N) 六、a n+m = a n?1a m + a n a m+1 (n >= 1, n 和m 属于N) 七、a 2n+2a 2n?1 - a 2n a 2n+1 = 1(n >= 1, n 属于N) 八、a m+n 2 - a m?n 2 = a 2m * a 2n (m > n >= 1) 九、a n?1?a n+2 - a n ?a n+1 = (?1)n (n >= 2) 十、{f 2n f 2n+1} 有极限且等于黄金分割率√5 ?12 下面是一篇文章:

第四项3是奇数,但它是偶数项,第五项5是奇数,它是奇数项,如果认为数字3和5都是奇数项,那就误解题意,怎么都说不通) 如果你看到有这样一个题目:某人把一个8*8的方格切成四块,拼成一个5*13的长方形,故作惊讶地问你:为什么64=65?其实就是利用了斐波那契数列的这个性质:5、8、13正是数列中相邻的三项,事实上前后两块的面积确实差1,只不过后面那个图中有一条细长的狭缝,一般人不容易注意到。 斐波那契数列的第n项同时也代表了集合{1,2,...,n}中所有不包含相邻正整数的子集个数。 斐波那契数列(f(n),f(0)=0,f(1)=1,f(2)=1,f(3)=2……)的其他性质: 1.f(0)+f(1)+f(2)+…+f(n)=f(n+2)-1 2.f(1)+f(3)+f(5)+…+f(2n-1)=f(2n) 3.f(2)+f(4)+f(6)+…+f(2n) =f(2n+1)-1 4.[f(0)]^2+[f(1)]^2+…+[f(n)]^2=f(n)·f(n+1) 5.f(0)-f(1)+f(2)-…+(-1)^n·f(n)=(-1)^n·[f(n+1)-f(n)]+1 6. f(m+n)=f(m-1)·f(n-1)+f(m)·f(n) 利用这一点,可以用程序编出时间复杂度仅为O(log n)的程序。 7. [f(n)]^2=(-1)^(n-1)+f(n-1)·f(n+1) 8. f(2n-1)=[f(n)]^2-[f(n-2)]^2

浅谈斐波那契数列在生活中的应用

浅谈斐波那契数列在生活中的应用 发表时间:2019-07-29T11:38:49.093Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:孙烨赵倩[导读] 摘要:数学是一门来自生活又高于生活的科学,数学研究是人类社会进步的动力。 山东协和学院山东济南 250107摘要:数学是一门来自生活又高于生活的科学,数学研究是人类社会进步的动力。数列知识在生活中也有着广泛的应用,例如生物种群数量的变化,银行的利息计算,人口增长,粮食增长、住房建设等,都会用到数学知识。本文介绍斐波那契数列的简单情况,可以帮助学生提高对数列的知识。数列是数学学习中一个非常重要的分支,并且因为数列的研究和计算与社会经济和资源生活紧密相关,加上灵活 多变的计算,有趣的问题等,都使得对于数列的研究受到越来越多人的关注。 关键词:斐波那契数列应用黄金分割 1 引言 数列在我们的生活中具有广泛的应用,例如资源计算等问题,并且在解决诸如投资分配,汇率计算和资源利用分配等问题方面具有无可比拟的优势。本文将简要介绍数列广泛应用,分析斐波那契数在上述几个生活领域中的应用。 斐波那契数列在现实生活中被广泛使用,研究它以使其服务于我们的生活具有很大的意义。 人类很早就看到了大自然的数学特征:蜜蜂的繁殖规律,树枝、钢琴音阶的排列以及花瓣在花托边缘的对称分布、整个花朵几乎完美无缺地呈现出辐射对称性……,所有这一切向我们展示了许多美丽的数学模式。对自然、社会和生活中的许多现象的解释,通常可归因于斐波那契数列上来。 斐波那契数列在数学理论中有许多有趣的特性,似乎在自然界中也存在着这个性质,都被斐波那契数列支持。 2 斐波那契数列的应用 (1)斐波那契数列和花瓣数花瓣数是极有特征的。多数情况下,花瓣的数目都是3,5,8,13,21,34,55,…这些数恰好是斐波那契数列的某些项,例如,海棠2瓣花瓣,铁栏、百合花和兰花以及茉莉花都有3瓣花瓣,洋紫荆、黄蝉和蝴蝶兰是5瓣花瓣。万寿菊的花瓣有13瓣;至良属的植物有5瓣花瓣;许多翠雀属植物有8瓣花瓣;雏菊属植物有89、55或者34个瓣花瓣。 (2)斐波那契数列和仙人掌的结构在仙人掌的结构中有这一数列的特征。研究人员分析了仙人掌的形状、叶片的厚度以及控制仙人掌情况的其他因素,并将数据输入计算机,结果发现仙人掌的斐波那契序列结构使仙人掌能够最大限度地减少能量消耗并适应干旱沙漠中的生长环境。 (3)斐波那契数列和向日葵种子排列向日葵种子的排列是典型的数学模型。仔细观察向日葵盘,你会发现两组螺旋,一组顺时针旋转,另一组螺旋逆时针旋转,彼此嵌套。虽然不同向日葵品种的种子选装方向和螺旋线的数量有所不同,但往往不会超出34和55、55和89或者89和144这3组数字,每组数字就是斐波那契序列中的两个相邻数字。前一个数字是顺时针旋转的线数,后一个数字是逆时针旋转的线数。回想起向日葵。种子全都紧密排列在花盘当中,每个种子都保证按照适合的角度生长大小还基本保持一致又疏密得当,与此同时,螺旋的数目也是斐波那契序列中的数字,世界如此繁琐,却又如此的井然有序。 (4)斐波那契数列与台阶问题当只有一个台阶时,只有一种移动方式,F1=1两个台阶,有2种走法,一步上两个台阶或者一阶一阶的上,所以F2=2。三个台阶时,走法有一步一阶,2阶再1阶,1阶再2阶,因此,F3=3。四个台阶时,走法有(1,1,1,1),(1,1,2),(1,2,1),(2,1,1)(0,2,2),共5种方法,所以F4=5依此类推,有数列:1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,...斐波那契与自然,生活和科学上有很多联系,但是从这几个例子中,我们可以看到斐波那契数列的应用的广泛性,我们可以看到数学之美无处不在。它是一门科学,同时也是一种艺术,一种语言,它就像一朵盛开的茉莉花,白皙而优雅,简言而之,数学伴随着自然生活共同发展。 (5)斐波那契数列与蜜蜂的家谱蜜蜂的“家谱”:蜜蜂的繁殖规律十分有趣。雄蜂只有一个母亲,没有父亲,因为蜂后所产的卵,未受精的孵化为雄蜂,受精的孵化为雌蜂(即工蜂或蜂后)。人们在追踪雄蜂的家谱时,发现1只雄蜂的第n代子孙的数目刚好就是斐波那契数列的第n项f(n)。 (6)黄金分割与斐波那契的联系斐波那契和黄金比例(也称黄金分割,Φ,取三位小数1.618)密切相关。黄金法则,也称为黄金比率,是指将直线分成两部分,使得一部分与整体的比率等于剩余部分与该部分的比率,即0.618/1=0.382/0.618。0.618是斐波那契数列相邻两项之比的近似值,一般称之为黄金分割数。这是古希腊哲学家、数学家毕达哥拉斯于公元前6世纪由提出,后被著名的希腊美学家柏拉图称为“黄金比例率”。 (7)斐波那契数列和鳞片的关系菠萝果实上的菱形鳞片排成一列,8排向左倾斜,13排向右倾斜;挪威云杉的球果在一个方向上有3排鳞片,在另一个方向上有5排鳞片;常见的落叶松是一种针叶树,松果上有鳞片,两个方向也排成5行8行;美国松树松鳞片在两个方向上排成3行和5行。 (8)影视作品中的斐波那契数列斐波那契数列在欧美可以说是是每个人都知道,在电影这种通俗艺术中也经常的出现,例如在风靡一时的《达芬奇密码》当中它就作为一个重要的符号和情节线索出现,在《魔法玩具城》当中也出现过。由此可见此数列就像黄金分割那样的流行。可是虽说叫得上名,大多数人并没有深入理解研究。在电视剧中也经常看到斐波那契数列的影子,比如:日剧《考试之神》的第五回,义嗣做全国模拟考试题中的最后一道数学题。还在FOX热播美剧《Fringe》中也是多次引用,甚至被当做全剧宣传海报的主要设计元素。 3 结束语 除了上文中涉及的几个方面外,斐波那契数列在生活的其他领域当中例如现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波纳契数列都有着广泛的应用。这个奥秘神奇的序列就在我们生活中任何常见的事物中隐藏,植被如一朵向日葵,一棵花菜,宏观如飓风以及星系,微观小至细胞的分裂,斐波那契数列都有存在。而且,通过对上文数列在生活中应用的几个方面的分析,也希望能激发大家对斐波那契数列的兴趣,感受数学的魅力。

斐波那契数列教案(六年级数学下册)

《斐波那契数列》教学设计 教学内容:第65页阅读资料“斐波那契数列”。 教学目标:1、使学生认识“斐波那契数列”及其部分特性。 2、在经历感知、分析、归纳和应用的过程中培养学生的思维能力。 3、培养积极的数学阅读习惯,形成积极的数学情感。 教学过程: 一、故事引入,提出问题 很久很久以前,有个意大利人发现了一对神奇的小兔子,和兔子相处一年之后,他便成为一个举世闻名的数学家。这一年到底发生了什么呢?他用一道数学题清楚的告诉了我们,请看大屏幕: 假设一对刚出生的小兔,一个月后就能长成大兔,再过一个月便能生下一对小兔,并且此后每个月都生一对小兔。一年内没有发生死亡。那么,由一对刚出生的兔子开始,12个月后会有多少对兔子呢? 1、请学生读题,分析、理解题意。 你觉得题目中哪句话的意思很重要,需要提醒大家注意呢? 重点理解:①一对大兔生过一对小兔后,下个月会接着生,无死亡; ②小兔一个月后长成大兔,以后一直是大兔。 2、模拟兔子生长过程 ⑴请同学们讨论,你想了解哪些问题?如何解决?(这一年当中,兔子的数量到底是怎样增长的?)我们来模拟一下,好不好? ⑵师生共同参与模拟过程,记录数据。 1月—4月,由教师带领学生体会兔子变化过程。 ⑶引导发现规律,小组合作完成剩下月份的推导 ⑷汇报交流,解决问题。 二、合作探究,解决问题 1、刚才大家表现得很踊跃。下面我们就来研究这个著名的数学问题, 它就是这个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,…… 2、观察前后数的关系,从这个数列中你发现了什么规律? ①学生举手汇报,说出规律:前两个数之和等于第三个数。 ②若一个数列,首两项等于 1,而从第三项起,每一项是前两项之和,则称该数列 为斐波那契数列。 三、应用新知,练习巩固 根据你发现的规律填空

数列、极限、数学归纳法 归纳、猜想、证明 教案

数列、极限、数学归纳法·归纳、猜想、证明·教案 张毅 教学目标 1.对数学归纳法的认识不断深化. 2.帮助学生掌握用不完全归纳法发现规律,再用数学归纳法证明规律的科学思维方法. 3.培养学生在观察的基础上进行归纳猜想和发现的能力,进而引导学生去探求事物的内在的本质的联系.教学重点和难点 用不完全归纳法猜想出问题的结论,并用数学归纳法加以证明. 教学过程设计 (一)复习引入 师:我们已学习了数学归纳法,知道它是一种证明方法.请问:它适用于哪些问题的证明? 生:与连续自然数n有关的命题. 师:用数学归纳法证明的一般步骤是什么? 生:共有两个步骤: (1)证明当n取第一个值n0时结论正确; (2)假设当n=k(k∈N,且k≥n0)时结论正确,证明当n=k+1时,结论也正确. 师:这两个步骤的作用是什么? 生:第(1)步是一次验证,第(2)步是用一次逻辑推理代替了无数次验证过程. 师:这实质上是在说明这个证明具有递推性.第(1)步是递推的始点;第(2)步是递推的依据.递推是数学归纳法的核心.用数学归纳法证题时应注意什么? 生:两个步骤缺一不可.证第(2)步时,必须用归纳假设.即在n=k成立的前提下推出n=k+1成立.师:只有这样,才能保证递推关系的存在,才真正是用数学归纳法证题. 今天,我们一起继续研究解决一些与连续自然数有关的命题.请看例1. (二)归纳、猜想、证明 1.问题的提出 a3,a4,由此推测计算an的公式,然后用数学归纳法证明这个公式. 师:这个题目看起来庞大,其实它包括了计算、推测、证明三部分,我们可以先一部分、一部分地处理.(学生很快活跃起来,计算工作迅速完成,请一位同学口述他的计算过程,教师板演到黑板上) 师:正确.怎么推测an的计算公式呢?可以相互讨论一下.

浅谈菲波纳契数列的内涵和应用价值

浅谈菲波纳契数列的内涵和应用价值 99数学本四班 莫少勇 指导教师 孙丽英 摘 要 本文从菲波那契数列出发,通过探究其数学内涵和它在实际生活中的应用,提高学生对数学的欣赏能力,初步建立数学建模的思想,从而提高用数学知识分析实际问题的能力。 关键词 Fibonacci 数列 黄金数 优选法 数学美不仅有形式的和谐美,而且有内容的严谨美;不仅有语言的简明、精巧美,而且有公式、定理的结构整体美;不仅有逻辑、抽象美,而且有创造应用美。古希腊的毕达哥拉斯学派,首先从数的比例中求出美的形式,发现了黄金数。神奇的菲波纳契数列正是黄金数之后的一大发现,它又被誉为“黄金数列”。 一. F ibonacci 数列的由来 Fibonacci 数列的提出,当时是和兔子的繁殖问题有关的,它是一个很重要的数学模型。这个问题是:有小兔一对,若第二个月它们成年,第三个月生下小兔一对,以后每月生产一对小兔,而所生小兔亦在第二个月成年,第三个月生产另一对小兔,以后亦每月生产小兔一对,假定每产一对小兔必为一雌一雄,且均无死亡,试问一年后共有小兔几对? 对于n=1,2,……,令F n 表示第n 个月开始时兔子的总对数,B n 、A n 分别是未成年和成年的兔子(简称小兔和大兔)的对数,则F n = A n +B n 根据题设,有 显然,F 1=1,F 2=1,而且从第三个月开始,每月的兔子总数恰好等于它前面两个月的兔子总数之和,于是按此规律我们得到一个带有初值的递推关系式: ?? ?==∈≥+=1 F 1,F Z)n 3,(n F F F 212-n 1-n n 若我们规定F 0=1,则上式可变为 ?? ?==∈≥+=1F 1,F Z)n 2,(n F F F 102-n 1-n n 这就是Fibonacci 数列的通常定义,也就是数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,……, 这串数列的特点是:其中任一个数都是前两数之和。 这个兔子问题是意大利数学家梁拿多(Leomardo )在他所著的《算盘全集》中提出的,而梁拿多又名菲波纳契(Fibonacci ),所以这个数列称作菲波纳契数列,其中每一项称作Fibonacci 数。 它的通项是F n =51[(25 1+)n+1-(251-)n+1 ],由法国数学家比内(Binet )求出的。 二.Fibonacci 数列的内涵 (1)Fibonacci 数列的通项的证明我们可以通过求解常系数线性齐次递推关系或者利用生成函数法来实现。 证法一:

斐波那契数列教学设计

《斐波那契数列》教学设计 杨遇春 教学背景: 《斐波那契数列》是江苏教育出版社《普通高中课程标准实验教科书·数学·必修5》第59页的阅读材料,是学生在学习完数列(主要是等差数列和等比数列)后安排的一节课外学习内容。考虑到本节内容学生自学有一定难度,同时本节课对培养学生学习数学的兴趣,提高自己对数列的认识和后续学习都很有帮助,而且本课所强调的自主探索、合作交流的学习能力在我们的学生中还有待进一步提高,因此我决定用一节课引导学生学习本节内容。 多媒体技术是现代课堂教学的重要手段,它为我们提供大量的信息和课程内容,是提高课堂效率、丰富课堂内容的有效途径。在本节课我主要借助PowerPoint演示加网络搜索的方法教学,用PowerPoint来向学生展示本节的主要学习思路和大纲,然后问题引导学生用网络搜索引擎查找问题答案展开学习。 教学目标: 1.使学生了解了斐波那契数列; 2.向学生展示生活中的数学,感受数学美和数学思想; 3.指导学生在现代技术条件下如何从网络上选择知识和学习知识进而解决问题。 教学重点: 认识斐波那契数列 教学过程: 1、斐波那契数列的由来(创设情景,引入主题) 先用PowerPoint让学生看一个有趣的问题:有一个人第一月底时在一间房子里放了一对刚出生的小兔,小兔一个月后能长成大兔,再过一个月便能生下一对小兔,次后每个月生一对小兔。如果不发生死亡,那么到年底这个人有多少对兔子? 先由学生自己思考,我不急于公布答案,而是与同学们共同做如下研: 我们用◎表示一对大兔,用○表示一对小兔,逐月统计兔子的对数(用PowerPoint逐月显示,加以讲解,务必要学生理解递推的本质) 第1月底○ 第2月底◎ 第3月底◎○ 第4月底◎○◎ 第5月底◎○◎◎○ 第6月底◎○◎◎○◎

课时考点数列极限数学归纳法

课时考点数列极限数学 归纳法 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

课时考点6 数列、极限、数学归纳法 考纲透析 考试大纲: 数学归纳法,数列的极限,函数的极限,极限的四则运算,函数的连续性。 高考热点: 数学归纳法,数列的极限 1专题知识整合 1.无穷递缩等比数列(q ?0,|q |<1)各项和1 1a S q = - 2.归纳法证猜想的结论,用数学归纳法证等式和不等式。 3.含有n 的无理式,如lim n →∞ 需分子有理化,转化为 0n = 4.指数型,如111lim n n n n n a b a b +++→∞-+,分子、分母同除以|a|n +1或|b|n +1转化为求lim n n q →∞ 热点题型1:数列与极限 样题1: (05全国卷II)已知{a n }是各项均为正数的等差数列,lga 1、lga 2、lga 4成等差数列.又21 n n b a = ,n=1,2,3,…. (Ⅰ)证明{b n }为等比数列; (Ⅱ)如果无穷等比数列{b n }各项的和1 3 S =,求数列{a n }的首项a 1和公差d . (注:无穷数列各项的和即当n ??时数列前n 项和的极限) 解:(Ⅰ)设数列{a n }的公差为d ,依题意,由 2142lg lg lg a a a =+ 得 2214a a a =

即)3()(1121d a a d a +=+,得d =0 或 d =a 1 因 1 221 +=+n n a a b b n n ∴ 当d =0时,{a n }为正的常数列 就有 11 221 ==++n n a a b b n n 当d =a 1时,1112112)12(,)12(1a a a a a a n n n n -+=-+=++,就有 1221+= +n n a a b b n n 2 1 = 于是数列{b n }是公比为1或 2 1 的等比数列 (Ⅱ)如果无穷等比数列{b n }的公比q =1,则当n →∞时其前n 项和的极限不存在。 因而d =a 1≠0,这时公比q =21,11 2b d = 这样{b n }的前n 项和为11[1()] 22112 n n d S -=- 则S=11[1()] 122lim lim 112 n n n n d S d →+∞→+∞-==- 由1 3 S =,得公差d =3,首项a 1=d =3 变式题型1 设数列{a n }是等差数列,a 1=1,其前n 项和为S n ,数列{b n }是等比数列,b 2=4, 其前n 项和为T n . 又已知lim n →∞ T n =16,S 5=2T 2+1.求数列{a n }、{b n }的通项公式。 样题2: (05天津)已知:u n =a n +a n -1b+a n -2b 2+…+ab n -1+b n (n ?N*,a >0,b >0)。 (Ⅰ)当a = b 时,求数列{a n }的前n 项和S n ; (Ⅱ)求1 lim n n n u u →∞-。 解:(I )当a = b 时,u n =(n+1)a n ,它的前n 项和 ()232341n n S a a a n a =+++++ ① ①两边同时乘以a ,得 ()23412341n n aS a a a n a +=+++ ++ ②

斐波那契数列的通项公式推导解析

斐波那契数列的通项公式推导 山西省原平市原平一中任所怀 做了这些年的数学题,我时常有这样的感受。一个新的数学题初次接触时,会觉得这个题的解题技巧很妙,甚至有点非夷所思,但如果把同类型问题多做几个,你就会发现原来所谓的技巧,其实是一种再正常不过的想法,是一种由已知到未知的必然之路。这样我们就由解题的技巧而转化到了通解通法,进一步就会形成解题的思想,所以我对于数学爱好者建议,做题时要把同类型题多种总结和分析,这样你的数学才会有长足的进步。 下面我们就由递推推导通项的问题,进行对比分析。 例1在数列中,,求数列的通项。(普通高中课程标准实验教科书人教A版必修5第69页6题) 分析:此题可分两步来进行,首先由构造一个等比数列,其中 ,并写出的通项;然后利用,两边同除以得 ,由累加法,就可求出数列的通项。 解:( 设,则()所以数列为等比数列,且首项为 ,公比为3。所以。 于是有,两边都除以得 设,则有 由累加法可得

因为所以() 于是有。 总结:上面的求解过程实质,求是一个把已知条件逐步化简的过程,由相邻三项的递推关系化为相邻两项的递推关系,进一步求出通项公式。 下面我们来研究一下著名的斐波那契数列的通项。 已知数列,其中,,求数列的通项。 解:首先我们要构造一个等比数列,于是设 则有。(1) 则由已知得(2) 对照(1)(2)两式得解得或。 我们取前一解,就会有。 设,则有 所以数列为等比数列,首项为,公比为

所以。即(3) 再次构造等比数列,设 则有 对照(3)式,可得所以 x=. 于是有 设,则有数列为等比数列,首项为,公比为,于是= 所以有。

数学-斐波那契数列01

内蒙古自治区中小学教师教育技术水平(初级)试卷(试卷科目:中学数学)01 第一部分:基本知识题(本部分共8个题,每题2.5分,满分20分) 第1题 (单选题)根据您对教育技术及相关基础知识的理解,下例选项不正确的一项是( C)。 (2.5分) A.教育技术就是为了促进学习,对有关的学习过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践 B.教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程C.教育技术与信息技术的涵义是一样的,只是用不同的名词来表述而已D.教育信息化是指在教育教学的各个领域中,积极开发充分应用信息技术和信息资源,以促进教育现代化,培养满足社会需求人才的过程 第2题 (单选题)在美国,教育技术作为一个新兴的实践和研究领域而出现始于下列选项内容的是( A)。 (2.5分) A.视听运动 B.计算机辅助教育 C.程序教学法 D.网络技术应用 第3题 (单选题)"教师不应一味以传统集体传授教学的方式进行教学,而应使用能够让学生进行操作或进行社会活动的方式来学习",这反映的是( A )的学习观。 (2.5分) A.建构主义 B.人本主义 C.行为主义 D.认知主义 第4题 (单选题)在视听教学运动背景下,对教育技术基本内涵表述不恰当的是( C)。 (2.5分) A.在教学过程中所应用的媒体技术手段和技术方法 B.在教学过程中所应用的媒体技术和系统技术 C.在教学过程中所应用的媒体技术 D.在教学过程中所应用的媒体开发和教学设计 第5题 (单选题)关于教学方法的选择,下列选项中说法正确的是( C )。 (2.5分) A.教学方法的选择不涉及学习者特征方面因素

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