斐波那契—盧卡斯數(shù)列與廣義斐波那契數(shù)列 斐波那契—盧卡斯數(shù)列 盧卡斯數(shù)列1、3、4、7、11、18…,也具有斐波那契數(shù)列同樣的性質。(我們可稱之為斐波那契—盧卡斯遞推:從第三項開始,每一項都等于前兩項之和f(n) = f(n-1) + f(n-2))。 這兩個數(shù)列還有一種特殊的聯(lián)系(如下表所示),F(xiàn)(n)*L(n)=F(2n),及L(n)=F(n-1)+F(n+1) n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … 斐波那契數(shù)列F(n) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 … 盧卡斯數(shù)列L(n) 1 3 4 7 11 18 29 47 76 123 … F(n)*L(n) 1 3 8 21 55 144 377 987 2584 6765 … 類似的數(shù)列還有無限多個,我們稱之為斐波那契—盧卡斯數(shù)列。 如1,4,5,9,14,23…,因為1,4開頭,可記作F[1,4],斐波那契數(shù)列就是F[1,1],盧卡斯數(shù)列就是F[1,3],斐波那契—盧卡斯數(shù)列就是F[a,b]。 斐波那契—盧卡斯數(shù)列之間的廣泛聯(lián)系 ①任意兩個或兩個以上斐波那契—盧卡斯數(shù)列之和或差仍然是斐波那契—盧卡斯數(shù)列。 如:F[1,4]n+F[1,3]n=F[2,7]n,?F[1,4]n-F[1,3]n=F[0,1]n=F[1,1](n-1), ?n 1? ?2 ?3 4? 5? 6 7 8 9 10 … F[1,4]n 1 4 5 9 14 23 37 60 97 157 … F[1,3]n 1 3 4 7 11 18 29 47 76 123 … F[1,4]n-F[1,3]n 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 … F[1,4]n+F[1,3]n ?2 ?7 9? ?16 ?25 ?41 ?66 ?107 ?173 ?280 …? ?、谌魏我粋€斐波那契—盧卡斯數(shù)列都可以由斐波那契數(shù)列的有限項之和獲得,如 ?n 1? ?2 ?3 4? 5? 6 7 8 9 10 … F[1,1](n) 1 1 2 3 5 8 13 31 34 55 … F[1,1](n-1) 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 … F[1,1](n-1) 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 … F[1,3]n 1 3 4 7 11 18 29 47 76 123 …
黃金特征與孿生斐波那契—盧卡斯數(shù)列 斐波那契—盧卡斯數(shù)列的另一個共同性質:中間項的平方數(shù)與前后兩項之積的差的絕對值是一個恒值, 斐波那契數(shù)列:|1*1-1*2|=|2*2-1*3|=|3*3-2*5|=|5*5-3*8|=|8*8-5*13|=…=1 盧卡斯數(shù)列:|3*3-1*4|=|4*4-3*7|=…=5 F[1,4]數(shù)列:|4*4-1*5|=11 F[2,5]數(shù)列:|5*5-2*7|=11 F[2,7]數(shù)列:|7*7-2*9|=31 斐波那契數(shù)列這個值是1最小,也就是前后項之比接近黃金比例最快,我們稱為黃金特征,黃金特征1的數(shù)列只有斐波那契數(shù)列,是獨生數(shù)列。盧卡斯數(shù)列的黃金特征是5,也是獨生數(shù)列。前兩項互質的獨生數(shù)列只有斐波那契數(shù)列和盧卡斯數(shù)列這兩個數(shù)列。 而F[1,4]與F[2,5]的黃金特征都是11,是孿生數(shù)列。F[2,7]也有孿生數(shù)列:F[3,8]。其他前兩項互質的斐波那契—盧卡斯數(shù)列都是孿生數(shù)列,稱為孿生斐波那契—盧卡斯數(shù)列。 廣義斐波那契數(shù)列 斐波那契數(shù)列的黃金特征1,還讓我們聯(lián)想到佩兒數(shù)列:1,2,5,12,29,…,也有|2*2-1*5|=|5*5-2*12|=…=1(該類數(shù)列的這種特征值稱為勾股特征)。 佩爾數(shù)列Pn的遞推規(guī)則:P1=1,P2=2,Pn=P(n-2)+2P(n-1). 據(jù)此類推到所有根據(jù)前兩項導出第三項的通用規(guī)則:f(n) = f(n-1) * p + f(n-2) * q,稱為廣義斐波那契數(shù)列。 當p=1,q=1時,我們得到斐波那契—盧卡斯數(shù)列。 當p=1,q=2時,我們得到佩爾—勾股弦數(shù)(跟邊長為整數(shù)的直角三角形有關的數(shù)列集合)。 當p=-1,q=2時,我們得到等差數(shù)列。其中f1=1,f2=2時,我們得到自然數(shù)列1,2,3,4…。自然數(shù)列的特征就是每個數(shù)的平方與前后兩數(shù)之積的差為1(等差數(shù)列的這種差值稱為自然特征)。 具有類似黃金特征、勾股特征、自然特征的廣義斐波那契數(shù)列p=±1。 當f1=1,f2=2,p=2,q=1時,我們得到等比數(shù)列1,2,4,8,16…… 編輯本段斐波那契數(shù)列與黃金比 1÷1=1,2÷1=2,3÷2=1.5,5÷3=1.666...,8÷5=1.6,…………,89÷55=1.6181818…,…………233÷144=1.618055…75025÷46368=1.6180339889…...
|