登陆注册
24957100000041

第41章 自然界中的斐波那契数列

很多的数学问题都是首先从自然界发现的,著名的斐那契数列就是其中之一,它是由于兔子繁殖问题引出的一个极为奇妙而重要的数列。

有位养兔专业户想知道兔子繁殖的规律,于是他围了一个栅栏把一对刚出生的小兔子关在里面。已知一对小兔子出生后两个月就开始生兔子,以后则每月可再生一对。假如不发生伤亡现象,满一年时,栅栏内有几对兔子呢?

现在,我们来帮他算一算。为了寻找规律,我们用“成”字表示已成熟的一对小兔子;“小”表示未成熟的一对小兔子,因为一对兔子生下两个月就又开始生小兔子,通过计算,我们可知头6个月的兔子的对数是1,1,2,3,5,8。

这个数列有什么规律呢?稍加观察就可发现它有如下特点:从第三项起,每一项都等于其前两项之和。根据这个特点,我们就可以把这个数列继续写下去,从而得到一年内兔子总对数1,1,2,3,5,8,13,21,34、55,89,144。

可见,满一年时,一对刚出生的兔子可变成144对。

由兔子繁殖问题引出的一个数学问题,称为“斐波那契数列”。

斐波那契是意大利人,12世纪和13世纪欧洲数学界的中心人物。他曾到埃及、叙利亚、希腊、西西里、法国南部等地游历,回国后便将所搜集的算术和代数材料加以研究,编写成《算盘书》。该书对欧洲大陆产生了很大影响,它用大量的题目说明理论内容。兔子繁殖问题就是其中的一题。所谓斐波那契数列就是指由兔子繁殖问题引出的数列:

1,1,2,3,5,8,13,21,34,55……其中an=an-1+an-2。

斐波那契数列也可叫兔子数列,该数列中的每一项都称为斐波那契数。

它的通项公式为:

an=15[1+52n-1-52n]

并且limn∞anan+1=52。

斐波那契数列有着广泛的应用,它和现代的优选法有密切关系。所谓优选法就是,尽可能少做试验,尽快地找到最优生产方案的数学方法。20世纪70年代经著名数学家华罗庚的倡导,优选法在我国得到广泛的推广和应用,取得了很多成果。优选法中有个“0.618法”,所谓“0.618法”就是5-12的近似值。因此,人们就可用相邻两个斐波那契数之比来近似代替0.618。在这基础上,人们还创造了一种“斐波那契法”,来寻找最优方案。

最使人们感到惊奇的是,自然界很多现象都与斐波那契数列有关。科学家们发现蜜蜂的繁殖速度也符合斐波那契数列。除了动物的繁殖外,植物的生长也与斐波那契数有关。如果一棵树每年都在生长,那么,一般说来,第一年只有主干,第二年有2枝,第三年有3枝,最后是5枝、8枝、13枝等,每年的分枝数正好为斐波那契数。还有一些学者发现自然界中花朵的花瓣数目也与斐波那契数有关。生物学中的“鲁德维格定律”,就是斐波那契数列在植物学中的应用。

对于以上现象怎样解释呢?是偶然的巧合吗?大多数科学家认为,绝不是巧合。是这些动植物也懂得优选法吗?不是!其实道理很简单,自然界的生物在进化过程中都不自觉地服从着一条原则——“适者生存”,只有按照最优方案发展,才能很好地生存下去,否则就会慢慢被淘汰。这个说法正确吗?至今还被人们研究和印证着。

同类推荐
  • 列那狐(中小学生必读丛书)

    列那狐(中小学生必读丛书)

    《列那狐》是法国一部以狐狸为主角的长篇动物故事诗,被视为法国文学中的珍品。作者所塑造的小狐狸——列那机警睿智的形象深入人心,以至于在法国“列那”这一专有名词成了“狐狸”的代称。就连美国作家马克·吐温都称这只火红火红的狐狸是他童年最爱的一个形象,并且是他创作灵感的源泉之一。相信,这样的一只小狐狸,也能成为你的朋友。
  • 帅哥王子

    帅哥王子

    《帅哥王子》收录了若干篇有关王子的童话故事,大部分是中外名家名作,也包括部分民间童话。在本书的故事中,《白熊王子》讲述的是一个小姑娘被白熊娶了回去,只有在晚上才能变成人,但是因为这位姑娘的好奇,让白熊身上的诅咒生效,白熊被女巫抓走了。原来白熊是一个王子,而这个小姑娘也开始为了找回白熊王子而奔波,最后找回王子。《快乐王子》讲述的是快乐王子和小燕子为帮助穷人而牺牲了自己的故事。快乐王子活着的时候,在王宫里每天都过得非常开心,从不知道忧愁和贫穷是什么。
  • 今天天鹅不想飞

    今天天鹅不想飞

    《今天天鹅不想飞》内容包括:世界以痛吻我、孩子,其实你不必这样、阿娇不可怜、浸透生命的草香、你给的、蔓延出春天、点亮日子、高贵的施与、假如今天是生命的最后一天、想起那个带油的老人、爱的盛宴、屋檐下的爱、母亲曾为我填过一眼井……
  • 童猴雅什卡

    童猴雅什卡

    本丛书为俄罗斯众多著名作家的动物文学合集,文章生动有趣又不乏诗意,让人在阅读的同时,好似亲身处在朝气蓬勃的大自然里,而那些可爱、单纯的大自然的精灵,就在自己身边……本分册包括《童猴雅什卡》《树上的猎人》和《血腥的小兽》等。
  • 快乐星球:纪念版·英雄小保姆

    快乐星球:纪念版·英雄小保姆

    我在路上捡到一个婴儿,于是我和小伙伴们决定充当保姆,直到找到孩子的父母。可是我们也还是孩子,照顾一个婴儿哪有那么简单。给婴儿喂奶,送婴儿上医院,为了帮他找到父母还请来大侦探奇奇。一对男女自称孩子的父母找上门来,可是小婴儿为什么见了自己的“母亲”显得那么陌生,哭闹得更加厉害了呢?大侦探奇奇用妙计找到了真相……
热门推荐
  • 别拦着我氪金

    别拦着我氪金

    大家好,我是渣渣辉,真男人,就来玩传奇,一刀999级……奇葩的系统画风,让陆成蹊变成了辣个努力赚钱的男人!“前面的那个怪别跑,让大兄弟我开下直播求个打赏先……”陆成蹊兴奋的冲向了刚刚从空间裂缝钻出来的那只二哈。
  • 这辈子拿什么爱你

    这辈子拿什么爱你

    有人说大学是锅炉,能把人锻炼得成熟;有人说大学是天堂,成就了很多相互爱恋的人;有人说大学是地狱,每个人必须学会承受;而我认为大学是一面镜子,看到了自己最真实而又脆弱的一面。
  • 雨过不是天晴

    雨过不是天晴

    多少人,打着爱的名义却在对方身上追求老到的快乐,爱的本质还是自私。却也有一种人,爱一个人就是一辈子。取材于现实的爱情短篇,因为现实,所以格外悲伤。
  • 盛开宝典:自我实现的十二条智慧

    盛开宝典:自我实现的十二条智慧

    如何实现你的潜能、如何在日常生活中体验顺着流走、心想事成的状态,如何开启创造力、不断获得灵感,如何在生命的不确定性中信赖安在,如何面对人生暗夜,如何将你所知道的知识进行身体力行,变成自己的智慧——《盛开:自我实现的十二条智慧》通过直击心灵的语言和实用的修行指南,将有助你在这些问题上进行解惑提升。这是定居美国的人生教练胡馨在自身人生命成长和灵性开启历程的基础上,结合在个案辅导中的体会和众多身心灵成长经典著作,在高能量状态下原创的关于实现生命成长和人生突破的智慧手册。
  • 蛇心上的约定

    蛇心上的约定

    原来的原来,这一切早已注定...“就守我这一世就好,你该找个合适的能陪着你的...”“我,就守你一辈子就好!”
  • 三界主宰

    三界主宰

    在‘地狱魔族’疯狂进攻下,一个个部落走向灭亡,黑川部落也越发支撑不下去,‘神魔战士’姜灿重生在这片大地,誓要保护亲人,主宰一切!
  • 天纵娇颜:狂傲世子妃

    天纵娇颜:狂傲世子妃

    她是二十一世纪的杀手之王,却死于雨天路滑。她是世家千金,是胆小懦弱的呆小姐,爹不疼没娘爱,一桩婚嫁,一场阴谋她香消玉殒。当她成为她,杀气冲天,辣手无情。欺了她的,讨回来,欠了她的,还回来,宁愿她负天下人也不愿天下人负她。他,帝国无敌将军,冷血自大,一桩一石二鸟之计,让他陪了夫人又折兵。当他对上她,谁输谁赢?他,王府世子,风流纨绔,万花丛中过,片叶不沾身。唯独她一个背影进了他的眼,入了他的心。让他化身为魔,为她逆行天下,斗转乾坤。她说:“我无心无情,不要在我身上浪费时间和感情。”他说:“付出的感情又怎能收回,不愿看你孤傲清绝的背影。我宁愿化身为魔也要陪在你的身边,哪怕前路荆棘遍布,哪怕面对的是刀山火海,我愿与你一起披荆斩棘,黄泉碧落,不离不弃,生死相依。”(情节虚构,切勿模仿)
  • 重生之绝代妖孽

    重生之绝代妖孽

    一代医道圣手、武道大师重生异世,看他如何用华夏武学,搅动异世的江湖风云,用功法笼络人心,用魅力俘获美女,用实力震慑诸强!喂!你的剑法也太弱了吧,来,教你一套独孤九剑。什么!你说你的资质太差,没关系,把这易筋经给学了就可以了!
  • 一步天道

    一步天道

    他叫夏修蝉,是一个背负生灵债,无法脱离肉体凡胎的悲催修士。一次偶然间,他有了一个疯狂的想法,他要用十亿张御雷符,炸开自己身为修士最重要的命府。此时一个不知道通向何方的传送阵突然出现,之后无数碎片般的事件席卷而来,但这些看着无头无尾的事件背后,却是一盘早已经规划好的棋局。正所谓:“荡荡鸿蒙待蝉鸣,一步天道应独尊!”这是一个迷茫少年自我救赎并成为一代至尊的故事。
  • 数九荣华

    数九荣华

    容九,他是前朝唯一活下来的皇子,为了复国,在黎国忍辱负重走上了宦官的道路。从小小的太监到一人之下万人之上的九千岁。倾荣华,在她危难时刻容九救下了她,并治好了她的哑疾。容九把她送入宫中做了宫女。并把她推向了龙床…成了后宫最受宠爱的妃子.他先是利用她,利用到把她对他的爱全都磨灭掉,最后他才发现自己已经早就深深地爱上了她,而她也离自己越来越远。。。。