向日葵和海螺,為什麼會展現出黃金分割個斐波那契數列

2021-03-16 23:51:06 字數 6979 閱讀 3535

1樓:匿名使用者

137.5度是圓的**分割角,向日葵的果實也是按照137.5度恆定的發散角排列的。

英國科學家沃格爾用計算機模擬向日葵果實排列的方法,他將其排列為137.4度和137.6度.

結果發現,就是這正負誤差0.1度,會使得向日葵「吃虧」不小. 前者花盤上的果實出現了間隙,且只能看到一組順時針方向的螺旋線;後者花盤上的果實也會出現間隙,會看到一組逆時針方向的螺旋線.

而只有當發散角剛好為137.5度時,花盤上的果實才呈現彼此緊密鑲合狀,以及沒有縫隙的兩組反向螺旋線,最終 也就得到了最多最飽滿的葵花子.

海螺的螺線分佈跟**分割沒有一點關係。其比值係數是1.38左右的取值而不是1.618。

2樓:cs快快樂樂

睡覺去了就是咯骨頭不吐?

向日葵和海螺,為什麼會展現出**分割個斐波那契數列?

3樓:覃紹

大自然最為嚴謹,它有著嚴格的執行準則和規律。   車前草葉柄基部呈螺旋式從根部向頂端分佈著,且相鄰兩片葉子之間弧度大小皆為137.5度。

按照這種排列模式,每片葉子便可佔有最多的空間,獲得最多的陽光,承受最多的雨露。   向日葵的果實也是按照137.5度這個恆定的發散角排列的。

英國科學家沃格爾用計算機模擬向日葵果實排列的方法,他將其排列為137.4度和137.6度。

結果發現,就是這正負誤差0.1度,會使得向日葵「吃虧」不小。 前者花盤上的果實出現了間隙,且只能看到一組順時針方向的螺旋線;後者花盤上的果實也會出現間隙,會看到一組逆時針方向的螺旋線。

而只有當發散角剛好為137.5度時,花盤上的果實才呈現彼此緊密鑲合狀,以及沒有縫隙的兩組反向螺旋線,最終 也就得到了最多最飽滿的葵花子。 137.

5度是圓的**分割角。 樹枝上的分枝數,大多數花的花瓣都是斐波那契數列:例如百合花為3,梅花5,桔梗常為8,金盞花為13等等,玫瑰更是按斐波那契數列由內向外排列。

那麼斐波那契數列和**分割線有什麼關係呢?用數列中任意一項比前一項,1/1=1,2/1=2,3/2=1.5,5/3=1.

666,8/5=1.6......21/13=1.

61538.......我們發現基數越大,這個比值就越接近**數1.618。

什麼是斐波那契數列

4樓:縱橫豎屏

斐波那契數列數列從第3項開始,每一項都等於前兩項之和。

例子:數列 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368........

應用:

生活斐波那契

斐波那契數列中的斐波那契數會經常出現在我們的眼前——比如松果、鳳梨、樹葉的排列、某些花朵的花瓣數(典型的有向日葵花瓣),蜂巢,蜻蜓翅膀,超越數e(可以推出更多),**矩形、**分割、等角螺線,十二平均律等。

斐波那契數與植物花瓣3………………………

百合和蝴蝶花5……………………

藍花耬鬥菜、金鳳花、飛燕草、毛茛花8………………………

翠雀花13………………………

金盞和玫瑰21……………………

紫宛34、55、89……………雛菊

斐波那契數還可以在植物的葉、枝、莖等排列中發現。例如,在樹木的枝幹上選一片葉子,記其為數0,然後依序點數葉子(假定沒有折損),直到到達與那些葉子正對的位置,則其間的葉子數多半是斐波那契數。葉子從一個位置到達下一個正對的位置稱為一個循回。

葉子在一個循回中旋轉的圈數也是斐波那契數。在一個循回中葉子數與葉子旋轉圈數的比稱為葉序(源自希臘詞,意即葉子的排列)比。多數的葉序比呈現為斐波那契數的比。

**分割

隨著數列項數的增加,前一項與後一項之比越來越逼近**分割的數值0.6180339887..…

擴充套件資料:

性質:

平方與前後項

從第二項開始,每個奇數項的平方都比前後兩項之積少1,每個偶數項的平方都比前後兩項之積多1。

如:第二項1的平方比它的前一項1和它的後一項2的積2少1,第三項2的平方比它的前一項1和它的後一項3的積3多1。

(注:奇數項和偶數項是指項數的奇偶,而並不是指數列的數字本身的奇偶,比如從數列第二項1開始數,第4項5是奇數,但它是偶數項,如果認為5是奇數項,那就誤解題意,怎麼都說不通)

證明經計算可得:[f(n)]^2-f(n-1)f(n+1)=(-1)^(n-1)

發明者:

斐波那契數列的發明者,是義大利數學家列昂納多·斐波那契(leonardo fibonacci),生於公元2023年,卒於2023年,籍貫是比薩。他被人稱作「比薩的列昂納多」。2023年,他撰寫了《算盤全書》(liber abacci)一書。

他是第一個研究了印度和阿拉伯數學理論的歐洲人。他的父親被比薩的一家商業團體聘任為外交領事,派駐地點相當於今日的阿爾及利亞地區,列昂納多因此得以在一個阿拉伯老師的指導下研究數學。他還曾在埃及、敘利亞、希臘、西西里和普羅旺斯等地研究數學。

5樓:日月同輝

斐波那契數列是:1、2、3、5、8、13、21……

從第3個數開始,每一個數都等於它前面的兩個數的和。

因為不清楚問的是什麼,所以不知回答的是否符合要求。

6樓:兩週伴喆

金剛經,就是金剛石的排列方式

個人觀點僅供參考

就是指熵值的不斷增加,複雜程度不斷提高,暗指波旬,魔鬼的意思,因為大道至簡。?❤️

7樓:艾康生物

斐波那契數列(fibonacci sequence),又稱**分割數列、因數學家列昂納多·斐波那契(leonardoda fibonacci)以兔子繁殖為例子而引入,故又稱為「兔子數列」,指的是這樣一個數列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在數學上,斐波納契數列以如下被以遞迴的方法定義:f(0)=1,f(1)=1, f(n)=f(n-1)+f(n-2)(n>=2,n∈n*)在現代物理、準晶體結構、化學等領域,斐波納契數列都有直接的應用,為此,美國數學會從2023年起出版了以《斐波納契數列季刊》為名的一份數學雜誌,用於專門刊載這方面的研究成果。

8樓:匿名使用者

斐波那契數列就是相鄰兩個數加在一起或減在一起等於後面的數。這就是斐波那契數列。

9樓:文化歷史愛好者

斐波那契數列(義大利語: successione di fibonacci),又稱**分割數列、費波那西數列、費波拿契數、費氏數列,指的是這樣一個數列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、……在數學上,斐波納契數列以如下被以遞迴的方法定義:

f0=0,f1=1,fn=f(n-1)+f(n-2)(n>=2,n∈n*),用文字來說,就是斐波那契數列列由 0 和 1 開始,之後的斐波那契數列係數就由之前的兩數相加。特別指出:0不是第一項,而是第零項。

在現代物理、準晶體結構、化學等領域,斐波納契數列都有直接的應用,為此,美國數學會從2023年代起出版了《斐波納契數列》季刊,專門刊載這方面的研究成果。

10樓:

1.1.2.3.5.8.13.21.34.55.89.144.233.377.610

斐波那契數列都有哪些規律

11樓:匿名使用者

斐波那契數列中的斐波那契數會經常出現在我們的眼前——比如松果、鳳梨、樹葉的排列、某些花朵的花瓣數(典型的有向日葵花瓣),蜂巢,蜻蜓翅膀,超越數e(可以推出更多),**矩形、**分割、等角螺線,十二平均律等。

合併圖冊(2張)

斐波那契數與植物花瓣3………………………

百合和蝴蝶花5……………………

藍花耬鬥菜、金鳳花、飛燕草、毛茛花8………………………

翠雀花13………………………

金盞和玫瑰21……………………

紫宛34、55、89……………雛菊

斐波那契數還可以在植物的葉、枝、莖等排列中發現。例如,在樹木的枝幹上選一片葉子,記其為數0,然後依序點數葉子(假定沒有折損),直到到達與那些葉子正對的位置,則其間的葉子數多半是斐波那契數。葉子從一個位置到達下一個正對的位置稱為一個循回。

葉子在一個循回中旋轉的圈數也是斐波那契數。在一個循回中葉子數與葉子旋轉圈數的比稱為葉序(源自希臘詞,意即葉子的排列)比。多數的葉序比呈現為斐波那契數的比。

**分割

隨著數列項數的增加,前一項與後一項之比越來越逼近**分割的數值0.6180339887..…

楊輝三角

將楊輝三角左對齊,成如圖所示排列,將同一斜行的數加起來,即得一數列1、1、2、3、5、8、……

公式表示如下:

f⑴=c(0,0)=1。

f⑵=c(1,0)=1。

f⑶=c(2,0)+c(1,1)=1+1=2。

f⑷=c(3,0)+c(2,1)=1+2=3。

f⑸=c(4,0)+c(3,1)+c(2,2)=1+3+1=5。

f⑹=c(5,0)+c(4,1)+c(3,2)=1+4+3=8。

f⑺=c(6,0)+c(5,1)+c(4,2)+c(3,3)=1+5+6+1=13。

……f(n)=c(n-1,0)+c(n-2,1)+…+c(n-1-m,m) (m<=n-1-m)

矩形面積

斐波那契數列與矩形面積的生成相關,由此可以匯出一個斐波那契數列的一個性質。

斐波那契數列前幾項的平方和可以看做不同大小的正方形,由於斐波那契的遞推公式,它們可以拼成一個大的矩形。這樣所有小正方形的面積之和等於大矩形的面積。則可以得到如下的恆等式:

質數數量

斐波那契數列的整除性與質數生成性

每2個連續的數中有且只有一個被2整除,

每3個連續的數中有且只有一個被3整除,

每4個連續的數中有且只有一個被5整除,

每5個連續的數中有且只有一個被8整除,

每6個連續的數中有且只有一個被13整除,

每7個連續的數中有且只有一個被21整除,

每8個連續的數中有且只有一個被34整除,

.......

我們看到第5、7、11、13、17、23位分別是質數:5,13,89,233,1597,28657(第19位不是)

斐波那契數列的質數無限多嗎?

尾數迴圈

斐波那契數列的個位數:一個60步的迴圈

11235,83145,94370,77415,61785.38190,

99875,27965,16730,33695,49325,72910…

進一步,斐波那契數列的最後兩位數是一個300步的迴圈,最後三位數是一個1500步的迴圈,最後四位數是一個15000步的迴圈,最後五位數是一個150000步的迴圈。

自然界中「巧合」

斐波那契數列在自然科學的其他分支,有許多應用。例如,樹木的生長,由於新生的枝條,往往需要一段「休息」時間,供自身生長,而後才能萌發新枝。所以,一株樹苗在一段間隔,例如一年,以後長出一條新枝;第二年新枝「休息」,老枝依舊萌發;此後,老枝與「休息」過一年的枝同時萌發,當年生的新枝則次年「休息」。

這樣,一株樹木各個年份的枝椏數,便構成斐波那契數列。這個規律,就是生物學上著名的「魯德維格定律」。

另外,觀察延齡草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金鳳花、耬鬥菜、百合花、蝴蝶花的花瓣,可以發現它們花瓣數目具有斐波那契數:3、5、8、13、21、……

其中百合花花瓣數目為3,梅花5瓣,飛燕草8瓣,萬壽菊13瓣,向日葵21或34瓣,雛菊有34,55和89三個數目的花瓣。

斐波那契螺旋:具有13條順時針旋轉和21條逆時針旋轉的螺旋的薊的頭部

這些植物懂得斐波那契數列嗎?應該並非如此,它們只是按照自然的規律才進化成這樣。這似乎是植物排列種子的「優化方式」,它能使所有種子具有差不多的大小卻又疏密得當,不至於在圓心處擠了太多的種子而在圓周處卻又稀稀拉拉。

葉子的生長方式也是如此,對於許多植物來說,每片葉子從中軸附近生長出來,為了在生長的過程中一直都能最佳地利用空間(要考慮到葉子是一片一片逐漸地生長出來,而不是一下子同時出現的),每片葉子和前一片葉子之間的角度應該是222.5度,這個角度稱為「**角度」,因為它和整個圓周360度之比是**分割數0.618033989……的倒數,而這種生長方式就決定了斐波那契螺旋的產生。

向日葵的種子排列形成的斐波那契螺旋有時能達到89,甚至144條。2023年,兩位法國科學家通過對花瓣形成過程的計算機**實驗,證實了在系統保持最低能量的狀態下,花朵會以斐波那契數列長出花瓣。

數字謎題

三角形的三邊關係定理和斐波那契數列的一個聯絡:

現有長為144cm的鐵絲,要截成n小段(n>2),每段的長度不小於1cm,如果其中任意三小段都不能拼成三角形,則n的最大值為多少?

分析:由於形成三角形的充要條件是任何兩邊之和大於第三邊,因此不構成三角形的條件就是存在兩邊之和不超過另一邊。截成的鐵絲最小為1,因此可以放2個1,第三條線段就是2(為了使得n最大,因此要使剩下來的鐵絲儘可能長,因此每一條線段總是前面的相鄰2段之和),依次為:

1、1、2、3、5、8、13、21、34、55,以上各數之和為143,與144相差1,因此可以取最後一段為56,這時n達到最大為10。

我們看到,「每段的長度不小於1」這個條件起了控制全域性的作用,正是這個最小數1產生了斐波那契數列,如果把1換成其他數,遞推關係保留了,但這個數列消失了。這裡,三角形的三邊關係定理和斐波那契數列發生了一個聯絡。

在這個問題中,144>143,這個143是斐波那契數列的前n項和,我們是把144超出143的部分加到最後的一個數上去,如果加到其他數上,就有3條線段可以構成三角形了。

影視作品中的斐波那契數列

斐波那契數列在歐美可謂是盡人皆知,於是在電影這種通俗藝術中也時常出現,比如在風靡一時的《達芬奇密碼》裡它就作為一個重要的符號和情節線索出現,在《魔法玩具城》裡又是在店主招聘會計時隨口問的問題。可見此數列就像**分割一樣流行。可是雖說叫得上名,多數人也就背過前幾個數,並沒有深入理解研究。

在電視劇中也出現斐波那契數列,比如:日劇《考試之神》第五回,義嗣做全國模擬考試題中的最後一道數學題~在fox熱播美劇《fringe》中更是無數次引用,甚至作為全劇宣傳海報的設計元素之一。

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為什麼向日葵總是面向太陽向日葵為什麼面向太陽?

那麼向日葵bai究竟向不向du日?答案是 要zhi看處於什麼生長階段。dao像工具書那樣籠統地說版向日葵 常朝著太權陽 是不準禪喚確的。向日葵從發芽到花盤盛開之前這一段時間,的確是向日的,其葉子和花盤在白天追隨太陽從東轉向西,不過並非即時的跟隨,植物學家測量過,其花盤的指向落後太陽大約12度,即48...