斐波那契数列第三部分
本周我们将开始一个关于斐波那契数列的三期系列讲座,这个数列在数学和自然界中都随处可见。不过,在此之前,我先奉上每周例行的逻辑谜题。
逻辑谜题
在下图所示的图形中,画四条线,笔不要离开纸面,穿过所有九个点。


斐波那契数列第三部分
本周我们将继续探讨斐波那契数列。在深入讲解之前,让我先定义一下:
F n = 斐波那契数列中的第n 个数。
本周我将展示一个公式,可以直接求出斐波那契数列中的任意一项,而无需定义任何先前的项。
在上周的简报中,我展示了当 n 趋于无穷大时,斐波那契数列中每个数与前一个数的比值如何趋近于 Φ。Φ 是以下方程的两个解之一,被称为黄金分割率。
Φ₂ – Φ – 1 = 0
重新排列:
(1)Φ 2 = Φ + 1
接下来,将等式(1)两边同时乘以Φ:
Φ₃ = Φ₂ + Φ
6;font-family: 'Open Sans',sans-serif;color: #313131!important; margin-top: 20px;">= Φ + 1 + Φ (将 Φ 2的值代入上面的公式 (1))= 2 Φ + 1
接下来,将等式(1)两边乘以Φ2 :
Φ₄ = Φ₃ + Φ₂
= (2 Φ + 1) + (Φ + 1) (代入上述 Φ 3 + Φ 2的值)
=3 Φ + 2
接下来,将等式(1)两边乘以Φ3 :
Φ₅ = Φ₄ + Φ₃
= (3Φ + 2) + (2Φ + 1)(代入上述Φ3 + Φ2的值)
=5 Φ + 3
接下来,将等式(1)两边乘以Φ4 :
Φ6 = Φ5 + Φ4
= (5Φ + 3) + (3Φ + 2)(代入上述Φ3 + Φ2的值)
=8 Φ + 5
接下来,将等式(1)两边乘以Φ5 :
Φ7 = Φ6 + Φ5
= (8Φ + 5) + (5Φ + 3)(代入上述Φ3 + Φ2的值)
=13 Φ + 8
你看出什么规律了吗?
(2) Φn = FnΦ + Fn -1
回想一下,方程 Φ 2 – Φ – 1 = 0 有两个解。利用二次方程,我们将这两个解定义为 x 和 y。
6;font-family: 'Open Sans',sans-serif;color: #313131!important;margin-top: 20px;"> x = 1 + √5 2y = 1 - √5 2
将这些解代入方程(2):
(3)x n = F n x + F n-1
(4)y n = F n y + F n-1-
从公式 (3) 中减去公式 (4):
x n – y n = F n x - F n y
x n – y n = F n (xy)
F n = (x n – y n ) / (xy)
让我们回到上面定义的 x 和 y。

我知道用这种方法实际计算斐波那契数会很麻烦。但是,我仍然觉得任何斐波那契数都存在纯粹形式这件事非常神奇。
我要感谢 blackpenredpen YouTube 频道,本期简报中展示的方法就来源于此。您可以在 视频“从二次方程推导斐波那契数列的第 n 项公式”中找到它。
逻辑谜题答案
