如何计算斐波那契数列(附图片)

目录:

如何计算斐波那契数列(附图片)
如何计算斐波那契数列(附图片)
Anonim

斐波那契数列是通过将序列中的前两个数字相加而生成的数字模式。序列中的数字在自然界和艺术中经常出现,以螺旋和黄金比例表示。计算序列最简单的方法是建立一个表格;然而,如果您正在寻找序列中的第 100 项,则这是不切实际的,在这种情况下,可以使用比奈公式。

脚步

方法 1 of 2:使用表格

计算斐波那契数列第 1 步
计算斐波那契数列第 1 步

步骤 1. 设置一个包含两列的表格。

行数取决于您要计算的斐波那契数列中有多少个数字。

  • 例如,如果您要查找序列中的第五个数字,您的表将有五行。
  • 使用表格方法时,如果不计算前面的所有数字,就无法找到序列中更靠后的随机数。例如,如果要查找序列中的第 100 个数字,则必须先计算第 1 个到第 99 个数字。这就是为什么 table 方法只适用于序列中早期的数字。
计算斐波那契数列第 2 步
计算斐波那契数列第 2 步

步骤 2. 在左栏中输入术语序列。

这意味着只需输入以“1st”开头的顺序序号序列。

  • 该术语指的是斐波那契数列中的位置编号。
  • 例如,如果您想找出序列中的第五个数字,您将在左栏中写下 1st、2nd、3rd、4th、5th。这将显示序列中的第一到第五项是什么。
计算斐波那契数列第 3 步
计算斐波那契数列第 3 步

步骤 3. 在右侧列的第一行中输入 1。

这是斐波那契数列的起点。换句话说,序列中的第一项是 1。

正确的斐波那契数列总是从 1 开始。如果您以不同的数字开始,您就没有找到正确的斐波那契数列模式。

计算斐波那契数列第 4 步
计算斐波那契数列第 4 步

步骤 4. 添加第一项 (1) 和 0。

这将为您提供序列中的第二个数字。

  • 请记住,要找到斐波那契数列中的任何给定数字,只需将序列中的前两个数字相加即可。
  • 要创建序列,您应该考虑 0 出现在 1(第一项)之前,因此 1 + 0 = 1。
计算斐波那契数列第 5 步
计算斐波那契数列第 5 步

步骤 5. 将第一项 (1) 和第二项 (1) 相加。

这将为您提供序列中的第三个数字。

1 + 1 = 2。第三项是 2。

计算斐波那契数列第 6 步
计算斐波那契数列第 6 步

步骤 6. 将第二项 (1) 和第三项 (2) 相加得到序列中的第四个数字。

1 + 2 = 3。第四项是 3。

计算斐波那契数列第 7 步
计算斐波那契数列第 7 步

步骤 7. 添加第三项 (2) 和第四项 (3)。

这将为您提供序列中的第五个数字。

2 + 3 = 5。第五项是 5。

计算斐波那契数列第 8 步
计算斐波那契数列第 8 步

步骤 8. 对前两个数字求和以找到斐波那契数列中的任何给定数字。

当您使用这种方法时,您正在使用公式 Fn=Fn−1+Fn−2{displaystyle F_{n}=F_{n-1}+F_{n-2}}

. Since this is not a closed formula, however, you cannot use it to calculate any given term in the sequence without calculating all the previous numbers.

Method 2 of 2: Using Binet's Formula and the Golden Ratio

计算斐波那契数列第 9 步
计算斐波那契数列第 9 步

步骤 1. 设置公式 xn{displaystyle x_{n}}

= ϕn−(1−ϕ)n5{displaystyle {frac {phi ^{n}-(1-\phi)^{n}}{sqrt {5}}}}

In the formula, xn{displaystyle x_{n}}

= the term in the sequence you are trying to find, n{displaystyle n}

= the position number of the term in the sequence, and ϕ{displaystyle \phi }

= the golden ratio.

  • This is a closed formula, so you will be able to calculate a specific term in the sequence without calculating all the previous ones.
  • This formula is a simplified formula derived from Binet’s Fibonacci number formula.
  • The formula utilizes the golden ratio (ϕ{displaystyle \phi }

    ), because the ratio of any two successive numbers in the Fibonacci sequence are very similar to the golden ratio.

计算斐波那契数列第 10 步
计算斐波那契数列第 10 步

步骤 2. 代入 n{displaystyle n} 的数字

into the formula.

The n{displaystyle n}

represents whatever term you are looking for in the sequence.

  • For example, if you are looking for the fifth number in the sequence, plug in 5. Your formula will now look like this: x5{displaystyle x_{5}}

    =ϕ5−(1−ϕ)55{displaystyle {frac {phi ^{5}-(1-\phi)^{5}}{sqrt {5}}}}

计算斐波那契数列第 11 步
计算斐波那契数列第 11 步

步骤 3. 将黄金比例代入公式。

您可以使用 1.618034 作为黄金比例的近似值。

  • 例如,如果您要查找序列中的第五个数字,则公式现在将如下所示: x5{displaystyle x_{5}}

    =(1.618034)5−(1−1.618034)55{displaystyle {frac {(1.618034)^{5}-(1-1.618034)^{5}}{sqrt {5}}}}

计算斐波那契数列第 12 步
计算斐波那契数列第 12 步

步骤 4. 完成括号中的计算。

记得使用运算顺序,先完成括号中的计算: 1−1.618034=−0.618034{displaystyle 1-1.618034=-0.618034}

  • In the example, the equation becomes x5{displaystyle x_{5}}

    =(1.618034)5−(−0.618034)55{displaystyle {frac {(1.618034)^{5}-(-0.618034)^{5}}{sqrt {5}}}}

计算斐波那契数列第 13 步
计算斐波那契数列第 13 步

步骤 5. 计算指数。

将分子中的两个括号内的数字乘以适当的指数。

  • 在示例中, 1.6180345=11.090170{displaystyle 1.618034^{5}=11.090170}

    ; −0.6180345=−0.090169{displaystyle -0.618034^{5}=-0.090169}

    . So the equation becomes x5=11.090170−(−0.090169)5{displaystyle x_{5}={frac {11.090170-(-0.090169)}{sqrt {5}}}}

计算斐波那契数列第 14 步
计算斐波那契数列第 14 步

步骤 6. 完成减法。

在除法之前,您需要将分子中的两个数字相减。

  • 在示例中, 11.090170−(−0.090169)=11.180339{displaystyle 11.090170-(-0.090169)=11.180339}

    , so the equation becomes x5{displaystyle x_{5}}

    =11.1803395{displaystyle {frac {11.180339}{sqrt {5}}}}

计算斐波那契数列第 15 步
计算斐波那契数列第 15 步

步骤 7. 除以 5 的平方根。

5 的平方根,四舍五入,是 2.236067。

  • 在示例问题中, 11.1803392.236067=5.000002{displaystyle {frac {11.180339}{2.236067}}=5.000002}

计算斐波那契数列第 16 步
计算斐波那契数列第 16 步

第 8 步。四舍五入到最接近的整数。

您的答案将是小数,但会非常接近整数。这个整数代表斐波那契数列中的数字。

  • 如果您使用完整的黄金比例并且不进行四舍五入,您将得到一个整数。然而,四舍五入更实用,这将导致小数。
  • 在示例中,使用计算器完成所有计算后,您的答案将约为 5.000002。四舍五入到最接近的整数,代表斐波那契数列中第五个数字的答案是 5。

受主题流行