Matematika Tanuljunk Vizuális kultúra

A Fibonacci számsor

Ezt a sorozatot az olasz Fibonacci-ról nevezték el, mert ő fogalmazta meg a következő feladatot:

“Hány pár nyúl származhat egy évben egyetlen pártól, ha minden pár havonta új párnak ad életet, amely a második hónaptól lesz tenyészképes, és feltételezzük, hogy egy ivadék sem pusztul el?”

A válasz a következő sorozat: 1, 1, 2, 3, 5, stb. Azaz h1=1, h2=1, h3=2, h4=3, h5=5,… stb. Tehát az első két hónapban (h1, h2) még csak a “kezdő” párunk van, a harmadik hónapban születik meg az első új pár. A negyedik hónapban ez az új pár még nem ellik, de szülei igen, így már három pár nyulunk van. És így tovább.

Fibonacci sorozathoz jutunk akkor, ha azt számoljuk, hogy egy lépcsőn felfelé haladva hányféleképpen juthatunk fel az n-edik lépcsőfokra, ha feltételezzük, hogy egyszerre csak egy, de legfeljebb két lépcsőfokot tudunk lépni.

Tekintsük a kiindulási helyzetünket az első lépcsőfoknak. Ez az első tagja a sorozatnak, f1=1. A második lépcsőre lépni csak egy lehetőségünk van, nevezetesen a kiindulási pontról, ezért f2=1. A harmadik lépcsőre kétféleképpen juthatunk fel, a kiindulási pontról és az második lépcsőről, tehát f3=2. A negyedik lépcsőre a harmadikról vagy a másodikról juthatunk. A másodikra 1, a harmadikra 2, így a negyedikre 3 lehetőségünk van. És így tovább. A mellékelt ábrán a lépcsők alatti számok mutatják, hogy arra lépcsőfokra hány lehetőségünk van feljutni.

A sorozat szemléltetésére szokták még a következő példát mondani: 
Egy fa az ültetést követő második évben hoz először új ágat. Minden ág a keletkezését követő évben csak gyarapszik, és az azt követő évektől kezdve minden évben egy újabb ágat hoz. Hány ága lesz a fának 5, 10, n év múlva?

Megjegyzés: Ez a példa természetesen nem jeleni azt, hogy bármely konkrét fafajtánál az ágak ilyen szabály szerint hajtanának.

Általánosítva:

Fibonacci sorozatoknak nevezzük azokat a sorozatokat, amelyeknél az első két tag adott, ezt követően minden tag az őt megelőző két tag összege.

Formulával: Adott f1 és f2, (f1=f2=1 ) és fn=fn-1+fn-2.

A sorozat első néhány eleme:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946, 17711, 28657, 46368, 75025, 121393, 196418, 317811, 514229, 832040, 1346269, 2178309, 3524578, 5702887, 9227465, …

Fibonacci sorozat tulajdonságai:

Korlátossága: Mivel minden tagja pozitív, alulról korlátos, minden tagja nagyobb 1-nél. Ugyanakkor felülről nem korlátos.
Menete: A definícióból következik, hogy a sorozat monoton növekszik, sőt a harmadik tagtól kezdve szigorúan monoton.

Hozzászólás

Ez az oldal az Akismet szolgáltatást használja a spam csökkentésére. Ismerje meg a hozzászólás adatainak feldolgozását .

%d bloggers like this: