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數字 教導 計算 的 書 之 一 。 在 往後 的 200 年 間 這 本 書 是 數值 計算 的 聖經 。 費布那西 在 當時 也 不 免 俗 參加 數學 錦標賽 ( 看看 誰 能 最 快 找出 困難 問題 的 最佳 解答 ) 。 他 解題 的 技巧 廣受 讚譽 。 355 .
__UNDEF__ 公開 測試 在 1225年 , 神聖 羅馬 帝國 皇帝 腓特烈二世 帶 著 一 群 數學家 來到 比薩 , 打算 公開 測試 列奧納多 , 當時 費布那西 遠近馳名 。 在 錦標賽 上 有 個 問題 是 : 找到 一 個 平方數 在 減少 5 或 增加 5 之後 仍 為 平方數 。 顯然 答案 並非 整數 , 在 想 了 一陣子 後 , 費布那西 找到 了 這 個 數字 : __UNDEF__ 在 減去 5 的 時候 仍 為 平方數 : 在 加上 5 的 時候 仍 為 平方數 : 在 波波夫 ( G.N. Popov ) 於 1932年 出版 的 《 歷史 上 的 問題 》 ( Historical Problems ) 中 有 提供 一 個 解答 方法 :x2+5=u2 以及 x2-5= v2 因此 u2- v2=10 但是 所以 : ( u+v ) ( u-v ) = 若u+v= 而 u-v= 如此一來 我們 就 會 得到 費布那西 的 答案 。 或許 這 是 費布那西 在 錦標賽 時 解決 問題 的 方法 。 如果 是 這樣 的話 , 他 的 想像力 是 多麼 豐富 , 才 有 辦法 想到 用 分數 來 表示 10 。 ( 本 題 在 書 後 無 解答 ) 356 .
__UNDEF__ 費布那西 序列 1, __UNDEF__ 1, __UNDEF__ 2, __UNDEF__ 3, __UNDEF__ 5, __UNDEF__ 8, __UNDEF__ 13, __UNDEF__ 21, __UNDEF__ 34 , __UNDEF__ 55 , … 每 個 數字 等於 前 2 個 數字 的 和 :1 +1 = 2,1 +2 =3 , 以 此 類推 。 如果 在 序列 中 的 2 個 連續 數字 為 y 和 x , 那麼 :x2-xy-y2=1 , 或 x2-xy-y2=-1 舉例 來 說 :x=2, y=1;X=5 , y=3;X=13 , y=8 ; 是 第一 個等式 的 解 , 以及 :x=3 , y=2;X=8 , y=5;X=21 , y= 13 ; 是 第二 個 等式 的 解 。 費布那西 序列 不僅 對 數學家 很 重要 , 對 植物學家 也 同樣 重要 。 在 樹枝 上 的 樹葉 常常 是 沿著 莖 螺旋狀 排列 , 也就是說 每 一 片 葉子 會 比 前 一 片 高 一些 而且 會 錯開 。 不同 的 植物 有 不同 的 發散 角度 。 而 角度 大小 通常 以 360 度 的 幾分之幾 表示 。 椴科 植物 和 榆樹 來 說 是 ; 山毛櫸 是 ; 橡樹 與 櫻桃樹 是 ; 白楊 與 洋梨樹 是 ; 柳樹 是 , 其他 不一一 列舉 。 每 棵 樹 的 樹枝 、 花苞 , 還 有 花朵 都 保有 同樣 的 排列 角度 。 而 這些 分數 是 由 費布那西 序列 組成 。 ( 本 題 在 書 後 無 解答 ) 357 .
__UNDEF__ 面積 詭論 將 一 個 圖形 切割 後 重新 組合 , 這 個 圖形 的 形狀 或許 變 得 不同 , 但 面積 顯然 不會 改變 。 不過 如 上 圖 所 示 , 將 正方形 裁成 2 個 全 等 三角形 和 2 個 全等 梯形 , 我們 是否 能 找到 適當 的 x 和 y , 將 正方形 拼成 長方形 ? 有 位 年輕 友人 寫信 給 我 提到 : 「 我 用 圖畫紙 試 著 裁成 幾 組 不同 的 x 和 y值 , 但 都 拼 不 出 長方形 。 例如 x=5, y=3 時 , 長方形 的 面積 是 5 x 13 = 65 」 ( 參見 下 圖 ) 但 正方形 的 面積 卻 是 64 ! 「 正方形 邊 長為 13 ( x=8 , y=5 ) 時 , 我 拼出來 的 長方形 面積 只有 168 , 而 非 169; 正方形 邊 長為 21 ( x=13 , y=8 ) 時 , 長方形 面積 則 是 442 而 非 441 , 怎麼 會 這樣 ? 」 費布那西數 在 面積 詭論 中 到底 耍 了 什麼 把戲 ? 358 .
__UNDEF__ 費布那西 序列 的 性質 以下 是 費布那西 序列 的 前 20 個 數字 : __UNDEF__ 6,7651 .
__UNDEF__ 後續 的 數字 以 底下 的 公式 形成 :Sn-2+Sn-1=Sn2 .
在 這 個 序列 中 , 我們 希望 能夠 從 數字 n 直接 推導出 任何 數字 Sn , 我們 很 自然 會 期待 公式 中 只有 包含 整數 , 或許 再 加上 分數 , 不過 事實 並非 如此 。 我們 發現 需要 2 個 無理數 , 也 就 是 :a1 是 黃金 比例 , 與 前 一 個 問題 相關 ; a2 是 a1 的 負倒數 。 以下 為 Sn 的 公式 : 當 n=1: 當 n=2 : 我們 可以 證明 當 S 如同 公式 所 定義 時 , Sn+1 = Sn-1+Sn 滿足 費布那西 序列 的 關係 。 在 表示式 中 ,方 括號 內 的 數值 = 1 ( 這 個 不 難 證明 ) , 所以 整 個 表示式 為 Sn+1 。 這 也 證明 了 公式 可以 從 2 個 正確 的 數字 產生 出費 布那西 序列 , 既然 已經 證明 對 前 2 個 數字 是 正確 的 , 對 所有 的 數字 也 會 是 正確 的 。 3 .
費布那西 序列 前 n 個 數字 的 總和 是 個 有趣 的 結果 :S1+S2+…+Sn=Sn+2-1 所 以前 6 個 數字 的 和 1+1+2+3+5+8=20 , 等於 第8 個 數字 21 - 1 。4 .
費布那西 序列 前 n 個 數字 平方 的 總和 為 2 個 相鄰 數字 的 乘積 : S2+S2+ … +S2 =Sn×Sn+1 舉例 來 說 :12+12=1×2;12+12+22=2 ×3;12 + 12+ 22 + 32 =3 × 5 。5 .
__UNDEF__ 每 一 個 費布那西 數字 的 平方 減去 前後 2 個 數字 的 乘積 , 結果 會 是 +1 和 -1 輪流 出現 :22-1×3=+1;32-2×5=-1;52-3×8=+1 。 6. S1+S3+…+S2n-1=S2n7. S2+S4+… +S2n=S2n+1-18. Sn2+ Sn2+1= S2n+19 .
__UNDEF__ 數 列 中 每逢 第3 個 數字 為 偶數 , 第4 個 數字 會 被 3 整除 , 第5 個 數字 會 被 5 整除 , 而 第15 個 數字 會 被 10 整除 , 一直 持續 下去 就 是 如此 。 10 .
三角形 的 邊 不能 用 3 個 不同 的 費布那西 數字 , 你 知道 是 為什麼 嗎 ? ( 本 題 在 書 後 無 解答 。 ) 359 .
__UNDEF__ 垜積數 的 性質 1 .
__UNDEF__ 古希臘人 很 喜歡 研究 可 排成 數 列 而且 有 幾何 意義 的 數字 , 比如說 算術級數 , 其中 2 個 相連 整數 的 差 ( d ) 是 固定 的 :1, 2 , __UNDEF__ 3 , __UNDEF__ 4 , __UNDEF__ 5 , … ( d=1 ) ; 1, __UNDEF__ 3 , __UNDEF__ 5 , __UNDEF__ 7 , __UNDEF__ 9 , … ( d=2 ) ; 1, __UNDEF__ 4, __UNDEF__ 7, __UNDEF__ 10 , __UNDEF__ 13 , … ( d=3 ) 。 或者 可以 用 以下 通式 : 1, 1+d , 1+2d , 1+3d , 1+4 d , … 在 一 列 中 每 個 數字 都 有 它 的 位置 n , 為 了 要 知道 第 n 個 數字 ( 稱為 an ) 為 何 , 我們 將 第一 個 數字 加上 n 到 1 之間 的 位置數 ( n-1 ) 和 差 ( d ) 的 乘積 :an=1+d ( n-1 ) ; 在 此 種 數 列 中 的 每 一 個 數字 稱為 線性 垜積數 或 形數 ( figurate number ) , 或者 是 第一 階 的 垜積數 。 2 .
__UNDEF__ 讓 我們
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