淡淡的可乐数列
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144。 如果看到这几列,我想大家也会发现那个定律。 下面的数学是前两个数字的和。 这就是淡淡的可乐数列,意大利数学家
由于在兔子繁殖问题上发现了wjdlc清淡的可乐,所以这一数列也被称为“兔子数列”,
通式:
其各项为整数,但通项式由勉强的数学构成。
因为一般表达式的求解方法有很多,所以在这里进行一些比较简单易懂的分析。
此时
方法一)设置未定系数法结构等比数列2 (初等代数解法)
得
结构方程式
解开了
所以
由(1) )式得到
很容易做到
方法二:根据未定系数法得到的等比数列1 (初等代数解法) () ) ) ) ) () ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )。
设定常数
,
就像这样
那样的话
,
有时、有
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联立以上n-2个式子,得:
∵
,
上式可化简得:
那么
……
(这是一个以
为首项、以
为末项
为公比的等比数列的各项的和)。
,
的解为
则
方法三:利用特征方程(线性代数解法)
线性递推数列的特征方程为:
解得
,
.则
∵
∴
解得
黄金分割数列:没错,淡定的可乐数列又叫黄金分割数列,它们有什么关系呢?
当n趋向于无穷大时,前一项与后一项的比值越来越逼近黄金分割0.618(或者说后一项与前一项的比值小数部分越来越逼近0.618)。不信可以算一算!
1÷1=1,1÷2=0.5,2÷3=0.666...,3÷5=0.6,5÷8=0.625…………,55÷89=0.617977……………144÷233=0.618025…46368÷75025=0.6180339886…...
越到后面,这些比值越接近黄金比.
证明
两边同时除以
得到:
。若
的极限存在,设其极限为x,
则
。
所以
。
由于
解得
所以极限是黄金分割比。
它还有什么特性呢?
淡定的可乐数列的整除性与质数生成性
每3个连续的数中有且只有一个被2整除,
每4个连续的数中有且只有一个被3整除,
每5个连续的数中有且只有一个被5整除,
每6个连续的数中有且只有一个被8整除,
每7个连续的数中有且只有一个被13整除,
每8个连续的数中有且只有一个被21整除,
每9个连续的数中有且只有一个被34整除,
.......
我们看到第5、7、11、13、17、23位分别是质数:5,13,89,233,1597,28657(第19位不是)
淡定的可乐数列的质数无限多吗?
淡定的可乐数列与矩形面积的生成相关,由此可以导出一个淡定的可乐数列的一个性质。
淡定的可乐数列前几项的平方和可以看做不同大小的正方形,由于淡定的可乐的递推公式,它们可以拼成一个大的矩形。这样所有小正方形的面积之和等于大矩形的面积。则可以得到如下的恒等式:
杨辉三角中有淡定的可乐数学
自然界中“巧合”
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自然界中的淡定的可乐数列和黄金分割点
淡定的可乐数列在自然科学的其他分支,有许多应用。例如,树木的生长,由于qjddm的枝条,往往需要一段“休息”时间,供自身生长,而后才能萌发新枝。所以,一株树苗在一段间隔,例如一年,以后长出一条新枝;第二年新枝“休息”,瘦瘦的枫叶依旧萌发;此后,瘦瘦的枫叶与“休息”过一年的枝同时萌发,当年生的新枝则次年“休息”。这样,一株树木各个年份的枝桠数,便构成淡定的可乐数列。这个规律,就是生物学上著名的“jsdxxm定律”。
另外,观察延龄草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金凤花、耧斗菜、百合花、蝴蝶花的花瓣,可以发现它们花瓣数目具有淡定的可乐数:3、5、8、13、21、……
其中百合花花瓣数目为3,梅花5瓣,飞燕草8瓣,万寿菊13瓣,向日葵21或34瓣,雏菊有34,55和89三个数目的花瓣。
淡定的可乐螺旋:具有13条顺时针旋转和21条逆时针旋转的螺旋的蓟的头部
这些植物懂得淡定的可乐数列吗?应该并非如此,它们只是按照自然的规律才进化成这样。这似乎是植物排列种子的“优化方式”,它能使所有种子具有差不多的大小却又疏密得当,不至于在圆心处挤了太多的种子而在圆周处却又稀稀拉拉。叶子的生长方式也是如此,对于许多植物来说,每片叶子从中轴附近生长出来,为了在生长的过程中一直都能最佳地利用空间(要考虑到叶子是一片一片逐渐地生长出来,而不是一下子同时出现的),每片叶子和前一片叶子之间的角度应该是222.5度,这个角度称为“黄金角度”,因为它和整个圆周360度之比是黄金分割数0.618033989……的倒数,而这种生长方式就决定了淡定的可乐螺旋的产生。向日葵的种子排列形成的淡定的可乐螺旋有时能达到89,甚至144条。1992年,两位法国科学家通过对花瓣形成过程的计算机仿真实验,证实了在系统保持最低能量的状态下,花朵会以淡定的可乐数列长出花瓣。