当前位置首页 > 百科资料> 正文

斐波那契-卢卡斯数列

2022-07-11 05:39:33 百科资料

斐波那契数列1,1,2,3,5,8…,和卢卡斯数列1,3,4,7,11,18…,具有相同的性质:从第三项开始,每一项都等于前两项之和,我们称之为斐波那契-卢卡斯递推。凡符合斐波那契-卢卡斯递推的数列就称为斐波那契-卢卡斯数列。

别名有斐波那契-卢卡斯序列,推广斐波那契数列,推广卢卡斯数列,推广兔子数列等。

  • 中文名称 斐波那契-卢卡斯数列
  • 别称 卢卡斯数列
  • 方法 斐波那契-卢卡斯递推
  • 意义 平方数与前后两项之积的差

定义

  一般地,符合f(n) = f(n-1)+ f(n-2),f(n-2)=f(n)- f(n-1)的整数数列f(n),都是斐波那契-卢卡斯数列。

  为区别不同的斐波那契-卢卡斯数列,我们根据前两项来标定斐波那契-卢卡斯数列,如

  斐波那契数列:F[1,1];

  卢卡斯数列:F[1,3];

  数列1,4,5,9.,14,23…:F[1,4];

  特别地,常数数列0,0,0…:F[0,0],作为下述斐波那契-卢卡斯数列群的单位元素。

  斐波那契-卢卡斯数列群

  任意两个或两个以上斐波那契-卢卡斯数列之和或差仍然是斐波那契-卢卡斯数列。

  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

  …

性质

  一些等式

  f(n+1)+f(n+2)=f(n+3)*1

  f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+6)=f(n+5)*4

  f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+10)=f(n+7)*11

  f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+14)=f(n+9)*29

  f(n+1)+f(n+2)+f(n+3)+…+f(n+18)=f(n+11)*76

  注意:1,4,11,29,76,…是卢卡斯数列的奇数项。

  黄金特征

  每一项的平方数与前后两项之积的差的绝对值是一个恒值,称为黄金特征。

  斐波那契数列:|1*1-1*2|=|2*2-1*3|=…=1

  卢卡斯数列:|3*3-1*4|=|4*4-3*7|=…=5

  F[1,4]数列:|4*4-1*5|=|5*5-4*9|=…=11

  F[2,5]数列:|5*5-2*7|=|7*7-5*12|=…=11

  F[2,7]数列:|7*7-2*9|=|9*9-7*16|=…=31

  斐波那契数列的黄金特征1最小,也就是前后项之比接近黄金比例最快,我们称为黄金特征,黄金特征1的数列只有斐波那契数列,是独生数列。卢卡斯数列的黄金特征是5,也是独生数列。前两项互质的独生数列只有斐波那契数列和卢卡斯数列这两个数列。而F[1,4]数列和F[2,5]数列的黄金特征是11,黄金特征31的数列除了F[2,7]外,还有F[3,8],其他前两项互质的斐波那契-卢卡斯数列都是成对出现的,他们都是:

  孪生斐波那契-卢卡斯数列

  利用f(n-2)= f(n)- f(n-1),写出前面的项,如下表:

  -5

  -4

  -3

  -2

  -1

  0

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  黄金特征

  F[1,1]

  5

  -3

  2

  -1

  1

  0

  1

  1

  2

  3

  5

  8

  1

  F[1,3]

  -11

  7

  -4

  3

  -1

  2

  1

  3

  4

  7

  11

  18

  5

  F[1,4]

  -19

  12

  -7

  5

  -2

  3

  1

  4

  5

  9

  14

  23

  11

  F[2,5]

  -14

  9

  -5

  4

  -1

  3

  2

  5

  7

  12

  19

  31

  11

  我们发现:斐波那契-卢卡斯数列与分数对应:

  F[1,1]的正负项绝对值相等,第0项为0,对应于整数。

  F[1,3]的正负项绝对值也相等,第0项为2,第1项为1,对应于分数1/2。

  而F[1,4]的正项绝对值与F[2,5]的负项绝对值相等,F[2,5]的正项绝对值与F[1,4]的负项绝对值相等,而且,他们的第0项都是3,第1项分别是1和2,所以他们对应互补的分数1/3和2/3,这样的数列就是孪生斐波那契-卢卡斯数列。每一对互补的分数(如1/4和3/4,1/5和4/5,2/5和3/5,或2/6和4/6等等)都对应一对孪生斐波那契-卢卡斯数列。

黄金阵列

  经过对斐波那契-卢卡斯数列和黄金特征、黄金比例的研究,我把自然数排列为如下的黄金阵列:

  1

  2

  3

  5

  8

  13

  21

  34

  55

  89

  …

  4

  6

  10

  16

  26

  42

  68

  …

  7

  11

  18

  29

  47

  76

  …

  9

  15

  24

  39

  63

  …

  12

  19

  31

  50

  81

  …

  14

  23

  37

  60

  97

  …

  17

  28

  45

  73

  …

  20

  32

  52

  84

  …

  22

  36

  58

  94

  …

  25

  40

  65

  …

  27

  44

  71

  …

  30

  49

  79

  …

  33

  53

  86

  …

  …

  第一排,斐波那契数列,1,2,3,5,8.…

  第二排,最小缺4,4*1.618取整6--4,6,10,16…

  第三排,最小缺7,7*1.618取整11--7,11,18,29…

  以此类推。

  第1列的经验公式:[(2n-1)(√5+3)/4+0.5]的整数部分。

  黄金阵列具有以下性质:

  1)各斐波那契-卢卡斯数列都出现一次(常数数列0,0,0…除外)

  2)每一个同一列的数,与黄金比例之积,与整数的距离差不多。

  每一个数的列数,我们可乘之为该数的黄金阶数。

  前10个数的黄金阶数分别是1,2,3,1,4,2,1,5,1,3。

  前10个黄金阶数5阶或5阶以上的数分别是8,13,21,26,34,42,47,55,63,68,他们之间两两相差5或8,我们称之为真金数。

  黄金阶数为1的数,不是在真金数的两边(如8的两边7和9),就是在相差8的2个真金数中间(如13和21之间的17)。

声明:此文信息来源于网络,登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权,请及时联系我们:baisebaisebaise@yeah.net