『壹』 斐波那契數列通項公式
斐波那契數列通項公式
F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n
-
[(1-√5)/2]^n}
通項公式的推導方法一:利用特徵方程
線性遞推數列的特徵方程為:
X^2=X+1
解得
X1=(1+√5)/2,
X2=(1-√5)/2.
則F(n)=C1*X1^n
+
C2*X2^n
∵F(1)=F(2)=1
∴C1*X1
+
C2*X2
C1*X1^2
+
C2*X2^2
解得C1=1/√5,C2=-1/√5
∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n
-
[(1-√5)/2]^n}【√5表示根號5】
通項公式的推導方法二:普通方法
設常數r,s
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
則r+s=1,
-rs=1
n≥3時,有
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]
……
F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]
將以上n-2個式子相乘,得:
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]
∵s=1-r,F(1)=F(2)=1
上式可化簡得:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
那麼:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
=
s^(n-1)
+
r*s^(n-2)
+
r^2*F(n-2)
=
s^(n-1)
+
r*s^(n-2)
+
r^2*s^(n-3)
+
r^3*F(n-3)
……
=
s^(n-1)
+
r*s^(n-2)
+
r^2*s^(n-3)
+……+
r^(n-2)*s
+
r^(n-1)*F(1)
=
s^(n-1)
+
r*s^(n-2)
+
r^2*s^(n-3)
+……+
r^(n-2)*s
+
r^(n-1)
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公差的等比數列的各項的和)
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)
=(s^n
-
r^n)/(s-r)
r+s=1,
-rs=1的一解為
s=(1+√5)/2,
r=(1-√5)/2
則F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n
-
[(1-√5)/2]^n}
『貳』 斐波那契Fibonacci數列的通項公式
斐波那契數列的通項公式
『叄』 斐波那契數列通項公式證明方法
通項公式的推導方法一:利用特徵方程
線性遞推數列的特徵方程為:
X^2=X+1
解得
X1=(1+√5)/2, X2=(1-√5)/2.
則F(n)=C1*X1^n + C2*X2^n
∵F(1)=F(2)=1
∴C1*X1 + C2*X2
C1*X1^2 + C2*X2^2
解得C1=1/√5,C2=-1/√5
∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√5表示根號5】
通項公式的推導方法二:普通方法
設常數r,s
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
則r+s=1, -rs=1
n≥3時,有
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]
……
F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]
將以上n-2個式子相乘,得:
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]
∵s=1-r,F(1)=F(2)=1
上式可化簡得:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
那麼:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)
……
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F(1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公差的等比數列的各項的和)
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)
=(s^n - r^n)/(s-r)
r+s=1, -rs=1的一解為 s=(1+√5)/2, r=(1-√5)/2
則F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}
『肆』 斐波那契數列的通項公式是什麼,及推導過程
方法二:待定系數法構造等比數列1(初等代數解法)
設常數r,s
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]。
則r+s=1, -rs=1。
n≥3時,有。
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]。
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]。
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]。
……
F⑶-r*F⑵=s*[F⑵-r*F⑴]。
聯立以上n-2個式子,得:
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F⑵-r*F⑴]。
∵s=1-r,F⑴=F⑵=1。
上式可化簡得:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)。
那麼:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)。
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)。
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)。
……
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F⑴。
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)。
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公比的等比數列的各項的和)。
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)。
=(s^n - r^n)/(s-r)。
r+s=1, -rs=1的一解為 s=(1+√5)/2,r=(1-√5)/2。
則F(n)=(√5/5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}。
方法三:待定系數法構造等比數列2(初等代數解法)
已知a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3),求數列{an}的通項公式。
解 :設an-αa(n-1)=β(a(n-1)-αa(n-2))。
得α+β=1。
αβ=-1。
構造方程x^2-x-1=0,解得α=(1-√5)/2,β=(1+√5)/2或α=(1+√5)/2,β=(1-√5)/2。
所以。
an-(1-√5)/2*a(n-1)=(1+√5)/2*(a(n-1)-(1-√5)/2*a(n-2))=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)`````````1。
an-(1+√5)/2*a(n-1)=(1-√5)/2*(a(n-1)-(1+√5)/2*a(n-2))=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)`````````2。
由式1,式2,可得。
an=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)``````````````3。
an=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)``````````````4。
將式3*(1+√5)/2-式4*(1-√5)/2,化簡得an=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}。
方法四:母函數法。
對於斐波那契數列{a(n)},有a(1)=a(2)=1,a(n)=a(n-1)+a(n-2)(n>2時)
令S(x)=a(1)x+a(2)x^2+……+a(n)x^n+……。
那麼有S(x)*(1-x-x^2)=a(1)x+[a(2)-a(1)]x^2+……+[a(n)-a(n-1)-a(n-2)]x^n+……=x
.因此S(x)=x/(1-x-x^2).
不難證明1-x-x^2=-[x+(1+√5)/2][x+(1-√5)/2]=[1-(1-√5)/2*x][1-(1+√5)/2*x].
因此S(x)=(1/√5)*{x/[1-(1+√5)/2*x]-x/[1-(1-√5)/2*x]}.
再利用展開式1/(1-x)=1+x+x^2+x^3+……+x^n+……
於是就可以得S(x)=b(1)x+b(2)x^2+……+b(n)x^n+……
其中b(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}.
因此可以得到a(n)=b(n)==(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}
『伍』 斐波那契數列通項公式代表什麼
斐波那契數列通項公式推導方法
Fn+1=Fn+Fn-1
兩邊加kFn
Fn+1+kFn=(k+1)Fn+Fn-1
當k!=1時
Fn+1+kFn=(k+1)(Fn+1/(k+1)Fn-1)
令
Yn=Fn+1+kFn
若
當k=1/k+1,且F1=F2=1時
因為
Fn+1+kFn=1/k(Fn+kFn-1)
=>
Yn=1/kYn-1
所以
Yn為q=1/k=1(1/k+1)=k+1的等比數列
那麼當F1=F2=1時
Y1=F2+kF1=1+k*1=k+1=q
根據等比數列的通項公式
Yn=Y1q^(n-1)=q^n=(k+1)^n
因為k=1/k+1=>k^2+k-1=0
解為
k1=(-1+sqrt(5))/2
k2=(-1-sqrt(5))/2
將k1,k2代入
Yn=(k+1)^n
,和Yn=Fn+1+kFn
得到
Fn+1+(-1+sqrt(5))/2Fn=((1+sqrt(5))/2)^2
Fn+1+(-1+sqrt(5))/2Fn=((1-sqrt(5))/2)^2
兩式相減得
sqrt(5)Fn=((1+sqrt(5))/2)^2-((1-sqrt(5))/2)^2
Fn=(((1+sqrt(5))/2)^2-((1-sqrt(5))/2)^2)/sqrt(5)
『陸』 斐波那契數列的通項公式
設F(n)為該數列的第n項(n∈N+)。那麼這句話可以寫成如下形式:
F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n≥3)
設常數r,s
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
則r+s=1, -rs=1
n≥3時,有
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]
……
F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]
將以上n-2個式子相乘,得:
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]
∵s=1-r,F(1)=F(2)=1
上式可化簡得:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
那麼:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)
……
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F(1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公差的等比數列的各項的和)
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)
=(s^n - r^n)/(s-r)
r+s=1, -rs=1的一解為 s=(1+√5)/2, r=(1-√5)/2
則F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}
『柒』 斐波那契數列通項公式
如圖:
斐波那契數列(Fibonacci sequence),又稱黃金分割數列,因數學家萊昂納多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)以兔子繁殖為例子而引入,故又稱為「兔子數列」,指的是這樣一個數列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在數學上,斐波那契數列以如下被以遞推的方法定義:
F(0)=0,F(1)=1,F(n)=F(n - 1)+F(n - 2)(n≥ 2,n∈ N*)在現代物理、准晶體結構、化學等領域,斐波納契數列都有直接的應用,為此,美國數學會從 1963 年起出版了以《斐波納契數列季刊》為名的一份數學雜志,用於專門刊載這方面的研究成果。
斐波那契數列特性之平方與前後項:
從第二項開始(構成一個新數列,第一項為1,第二項為2,……),每個偶數項的平方都比前後兩項之積多1,每個奇數項的平方都比前後兩項之積少1。
如:第二項 1 的平方比它的前一項 1 和它的後一項 2 的積 2 少 1,第三項 2 的平方比它的前一項 1 和它的後一項 3 的積 3 多 1。
(註:奇數項和偶數項是指項數的奇偶,而並不是指數列的數字本身的奇偶,比如從數列第二項 1 開始數,第 4 項 5 是奇數,但它是偶數項,如果認為 5 是奇數項,那就誤解題意,怎麼都說不通)
『捌』 求斐波那契數列的通項公式完整步驟
斐波那契數列通項公式推導方法
Fn+1=Fn+Fn-1
兩邊加kFn
Fn+1+kFn=(k+1)Fn+Fn-1
當k!=1時
Fn+1+kFn=(k+1)(Fn+1/(k+1)Fn-1)
令
Yn=Fn+1+kFn
若
當k=1/k+1,且F1=F2=1時
因為
Fn+1+kFn=1/k(Fn+kFn-1)
=>
Yn=1/kYn-1
所以
Yn為q=1/k=1(1/k+1)=k+1的等比數列
那麼當F1=F2=1時
Y1=F2+kF1=1+k*1=k+1=q
根據等比數列的通項公式
Yn=Y1q^(n-1)=q^n=(k+1)^n
因為k=1/k+1=>k^2+k-1=0
解為 k1=(-1+sqrt(5))/2
k2=(-1-sqrt(5))/2
將k1,k2代入
Yn=(k+1)^n
,和Yn=Fn+1+kFn
得到
Fn+1+(-1+sqrt(5))/2Fn=((1+sqrt(5))/2)^2
Fn+1+(-1+sqrt(5))/2Fn=((1-sqrt(5))/2)^2
兩式相減得
sqrt(5)Fn=((1+sqrt(5))/2)^2-((1-sqrt(5))/2)^2
Fn=(((1+sqrt(5))/2)^2-((1-sqrt(5))/2)^2)/sqrt(5)
『玖』 斐波那契數列通項公式的幾種求法
1.
x(1) = 1, x(2) = 1, x(3) = x(1) + x(2) = 2, ..., x(n) = x(n-1) + x(n-2), ...
這就是斐波那契數列
設x(n) + a1 x(n-1) =a2(x(n-1) + a1 x(n-2))
a2 - a1 = 1
a2 X a1 = 1
{x(n) + a1 x(n-1)} 就是等比數列
結果為 x(n) + a1 x(n-1) = b1 X a2^n
設x(n) + c1 X a2^n = c2 (x(n-1) + c1 X a2^(n-1))
c2 = -a1
c1 X c2 / a2 - c1 = b1
{x(n) + c1 X a2^n}為等比數列
計算出上面的所有待定的參數, 就容易得到:
『拾』 斐波那契數列的通項公式是怎麼求出來的
斐波那契數列:1、1、2、3、5、8、13、21、……
如果設F(n)為該數列的第n項(n∈N+)。那麼這句話可以寫成如下形式:
F(0) = 0,F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2) (n≥3)
顯然這是一個線性遞推數列。
通項公式的推導方法一:利用特徵方程
線性遞推數列的特徵方程為:
X^2=X+1
解得
X1=(1+√5)/2,,X2=(1-√5)/2
則F(n)=C1*X1^n + C2*X2^n
∵F(1)=F(2)=1
∴C1*X1 + C2*X2
C1*X1^2 + C2*X2^2
解得C1=1/√5,C2=-1/√5
∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}(√5表示根號5)
通項公式的推導方法二:普通方法
設常數r,s
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
則r+s=1, -rs=1
n≥3時,有
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]
……
F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]
將以上n-2個式子相乘,得:
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]
∵s=1-r,F(1)=F(2)=1
上式可化簡得:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
那麼:
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)
……
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F(1)
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公差的等比數列的各項的和)
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)
=(s^n - r^n)/(s-r)
r+s=1, -rs=1的一解為 s=(1+√5)/2,r=(1-√5)/2
則F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}
迭代法
已知a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3),求數列{an}的通項公式
解 :設an-αa(n-1)=β(a(n-1)-αa(n-2))
得α+β=1
αβ=-1
構造方程x²-x-1=0,解得α=(1-√5)/2,β=(1+√5)/2或α=(1+√5)/2,β=(1-√5)/2
所以
an-(1-√5)/2*a(n-1)=(1+√5)/2*(a(n-1)-(1-√5)/2*a(n-2))=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)`````````1
an-(1+√5)/2*a(n-1)=(1-√5)/2*(a(n-1)-(1+√5)/2*a(n-2))=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)`````````2
由式1,式2,可得
an=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)``````````````3
an=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)``````````````4
將式3*(1+√5)/2-式4*(1-√5)/2,化簡得an=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}