- 趣說數學:探索未知的奠基者
- 劉行光 高會編著
- 1519字
- 2020-11-15 17:52:35
1.8 兔寶寶與斐波那契數
意大利有一座文化古城——比薩城,聞名世界的比薩斜塔就坐落在這里。這個城市出過不少有名的科學家,700多年以前,著名的數學家斐波那契就生活在這里。這一帶氣候溫和,陽光明媚,地中海上不時吹來潮濕的海風。這里雨水也很充足,附近的農業、畜牧業都很發達。

著名的數學家斐波那契
有一天,斐波那契到外面散步,看到有個男孩子在院子旁邊筑起了一個籬笆。斐波那契往里一瞧,嗬,里面有一對紅眼睛、大耳朵的白兔。那一對可愛的小東西正在急急忙忙地吃蘿卜葉呢。斐波那契很喜愛小白兔,因此,他出神地站在那里看了好大一會兒,才轉身回家。
幾個月后,斐波那契又散步到那里。他往籬笆里一看,咦?里面不再是一對兔子,而是大大小小好多兔子。有的在挖土,有的在吃草,有的在蹦跳……那養兔子的小朋友正在忙著往里送草呢。
斐波那契問那小男孩:“你又買了一些兔子嗎?”
“沒有,這些都是原來那對兔子生的小兔子。”男孩子回答。
“一對兔子能繁殖這么多?”斐波那契感到驚奇。
那男孩子說:“兔子繁殖得可快了,每個月都要生一次小寶寶。并且,小兔子出生兩個月以后就能夠當爸爸媽媽,再生小兔子了。”
“噢,原來是這樣的。”斐波那契明白一些了。
回家以后,那些可愛的小白兔又出現在斐波那契的腦海里了。
“兔子的繁殖能力真驚人啊,一年之內到底能生多少呢?”他給自己出了這樣一個題目:
假若一對兔子每個月可以生出一對小兔子,并且兔子在出生兩個月以后就能再繁殖后代,那么,這對兔子和它們的子子孫孫,一年之內可以繁殖多少對兔子呢?
接著,他考慮這個問題的答案了:
第一個月,這對兔子做了爸爸媽媽,它們生了一對可愛的小寶寶。這樣,它們家里就有2對兔子了。
到第二個月,兔媽媽又生下一對小寶寶,這時候,它們家里就是3對兔子。
第三個月,當兔媽媽又生下一對小寶寶的同時,兔媽媽第一個月生的那對小兔子已經長大,也能生兒育女了,所以,它們也生了一對美麗的小兔子。于是,3月份它們家里的成員就是5對了。
斐波那契將兔子每個月繁殖的情況列在一個表格里。
兔子繁殖情況

從表格的最后一行可以看到,1月份共有2對兔子,2月份是3對,3月份是5對,4月份是8對……到12月份猛增到377對,也就是754只兔子。“由一對白兔開始,一年之內,兔子、兔孫就將近1000只,真是一個驚人的速度!”斐波那契感到非常驚訝。
從1月份到12月份,每個月兔子的對數是
2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377
這一行數字乍看起來沒有什么特殊的地方,但是斐波那契仔細一琢磨,發現它們是很有規律的。什么規律呢?從第三個數字開始,每個數字都是它前面兩個數的和。
5=3+2
8=5+3
13=8+5
21=13+8
34=21+13
……
377=233+144
這真是個有趣的發現,斐波那契高興極了。這個發現不但有趣,還非常有用。它可以證明,以后各月兔子的總數也是這樣增加的。按照這個規律,第二年1月份兔子的總數馬上就可以算出來,它是:
233+377=610(對)
第二年2月份兔子的總數是
377+610=987(對)
……
以后每個月共有多少對兔子,都可以輕而易舉地算出來,就不用再去列上面那個麻煩的表格了。
在上面寫出的那一行有趣的數字前面,添上兩個1,得出1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377。這一行數字也是從第三個開始,每個數字都是前面兩個數字之和,它只是比原來的那一行更完全了。
斐波那契把這個有趣的發現寫進了他的著作《算盤書》中。
為了紀念這個有趣問題的提出者,人們把這個問題叫作“斐波那契問題”,并把上面的數字1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377…叫作“斐波那契數”。
知識加油站
絕對值:
(1)正數的絕對值是其本身,0的絕對值是0,負數的絕對值是它的相反數。注意:絕對值的幾何意義是數軸上表示某數的點離開原點的距離。
(2) 絕對值可表示為: 或
。
(3)絕對值的問題經常分類討論。