原创 斐波那契数列的应用

2011-8-19 12:18 2829 6 7 分类: 工程师职场

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斐波那契数列指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、……

  这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和。它的通项公式见图)(又叫“比内公式”,是用无理数表示有理数的一个范例。)

 随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越来越逼近黄金分割的数值0.618v>

  从第二项开始,每个奇数项的平方都比前后两项之积多1,每个偶数项的平方都比前后两项之积少1。(注:奇数项和偶数项是指项数的奇偶,而并不是指数列的数字本身的奇偶,比如第四项3是奇数,但它是偶数项,第五项5是奇数,它是奇数项,如果认为数字3和5都是奇数项,那就误解题意,怎么都说不通)

在杨辉三角中隐藏着斐波那契数列

  1;1 1,1 2 1,1 3 3 1, 4 6 4 1,……

  过第一行的“1”向左下方做45度斜线,之后做直线的平行线,将每条直线所过的数加起来,即得一数列1、1、2、3、5、8、……

     

斐波那契数与植物花瓣

  3………………………百合和蝴蝶花

  5………………………蓝花耧斗菜、金凤花、飞燕草

  8………………………翠雀花

  13………………………金盏                                                      

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       21………………………紫

       345589……………雏菊

  斐波那契数还可以在植物的叶、枝、茎等排列中发现。例如,在树木的枝干上选一片叶子,记其为数0, 然后依序点数叶子(假定没有折损),直到到达与那息叶子正对的位置,则其间的叶子数多半是斐波那契数。叶子从一个位置到达下一个正对的位置称为一个循回。 叶子在一个循回中旋转的圈数也是斐波那契数。在一个循回中叶子数与叶子旋转圈数的比称为叶序(源自希腊词,意即叶子的排列)比。多数的叶序比呈现为斐波那 契数的比。

斐波那契数列与黄金比

  1/1=12/1=23/2=1.55/3=1.6…,8/5=1.6,…………89/55=1.61818…,…………233/144=1.618055

相关的数学问题

1.排列组合

  有一段楼梯有10级台阶,规定每一步只能跨一级或两级,要登上第10级台阶有几种不同的走法?

  这就是一个斐波那契数列:登上第一级台阶有一种登法;登上两级台阶,有两种登法;登上三级台阶,有三种登法;登上四级台阶,有五种登法……

  1235813……所以,登上十级,有89种走法。

2.数列中相邻两项的前项比后项的极限

  当n趋于无穷大时,F(n)/F(n+1)的极限是多少?

  这个可由它的通项公式直接得到,极限是(-1+5)/2,这个就是黄金分割的数值,也是代表大自然的和谐的一个数字。

  3.求递推数列a(1)=1a(n+1)=1+1/a(n)的通项公式

  由数学归纳法可以得到:a(n)=F(n+1)/F(n),将斐波那契数列的通项式代入,化简就得结果。

斐波那契数列别名

  斐波那契数列又因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”。

  一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力,一对兔子每个月能生出一对小兔子来。如果所有兔都不死,那么一年以后可以繁殖多少对兔子?

  我们不妨拿新出生的一对小兔子分析一下:

  第一个月小兔子没有繁殖能力,所以还是一对;

  两个月后,生下一对小兔民数共有两对;

  三个月以后,老兔子又生下一对,因为小兔子还没有繁殖能力,所以一共是三对;

  依次类推可以列出下表:

  经过月数:---1---2---3---4---5---6---7---8---9---10---11---12

  兔子对数:---1---1---2---3---5---8--13--21--34--55--89--144

表中数字112358---构成了一个数列。这个数列有关十分明显的特点,那是:前面相邻两项之和,构成了后一项。

  这个特点的证明:每月的大兔子数为上月的兔子数,每月的小兔子数为上月的大兔子数,即上上月的兔子数,相加。

  这个数列是意大利中世纪数学家斐波那契在<算盘全书>中提出的,这个级数的通项公式,除了具有a(n+2)=an+a(n+1)的性质外,还可以证明通项公式为:an=1/5*[(1+5/2)^n-(1-5/2)^n]n=1,2,3.....

应用实例

     (一)魔术地毯

  一位魔术师拿着一块边长为8英尺的正方形地毯,对他的地毯匠朋友说:“请您把这块地毯分成四小块,再把它们缝成一块长13英尺,宽5英尺的长方
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形地毯。”这位匠师对魔术师算术之差深感惊异,因为两者之间面积相差达一平方英尺呢!可是魔术师竟让匠师用图2和图3的办法达到了他的目的!
  这真是不可思议的事!亲爱的读者,你猜得到那神奇的一平方英尺究竟跑到哪儿去呢?
  实际上后来缝成的地毯有条细缝,面积刚好就是一平方英尺。
  斐波那契数列在自然科学的其他分支,也有许多应用。例如,树木的生长,由于新生的枝条,往往需要一段“休息”时间,供自身生长,而后才能萌发新枝。所 以,一株树苗在一段间隔,例如一年,以后长出一条新枝;第二年新枝“休息”,老枝依旧萌发;此后,老枝与“休息”过一年的枝同时萌发,当年生的新枝则次年 “休息”。这样,一株树木各个年份的枝桠数,便构成斐波那契数列。这个规律,就是生物学上著名的“鲁德维格定律”。
  另外,观察延龄草、野玫瑰、南美血根草、大波斯菊、金凤花、耧斗菜、百合花、蝴蝶花的花瓣,可以发现它们花瓣数目具有斐波那契数:3、5、8、13、21、……
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  (二)斐波那契螺旋
  具有13条顺时针旋转和21条逆时针旋转的螺旋的蓟的头部
  这些植物懂得斐波那契数列吗?应该并非如此,它们只是按照自然的规律才进化成这样。这似乎是植物排列种子的“优化方式”,它能使所有种子具有差不多的 大小却又疏密得当,不至于在圆心处挤了太多的种子而在圆周处却又稀稀拉拉。叶子的生长方式也是如此,对于许多植物来说,每片叶子从中轴附近生长出来,为了 在生长的过程中一直都能最佳地利用空间(要考虑到叶子是一片一片逐渐地生长出来,而不是一下子同时出现的),每片叶子和前一片叶子之间的角度应该是 222.5度,这个角度称为“黄金角度”,因为它和整个圆周360度之比是黄金分割数0.618033989……的倒数,而这种生长方式就决定了斐波那契 螺旋的产生。向日葵的种子排列形成的斐波那契螺旋有时能达到89,甚至144条。
  (三)三角形的三边关系定理和斐波那契数列的一个联系
  现有长为144cm的铁丝,要截成n小段(n>2),每段的长度不小于1cm,如果其中任意三小段都不能拼成三角形,则n的最大值为多少?

  分析:由于形成三角形的充要条件是任何两边之和大于第三边,因此不构成三角形的条件就是任意两边之和不超过最大边。截成的铁丝最小为1,因此可 以放2个1,第三条线段就是2(为了使得n最大,因此要使剩下来的铁丝尽可能长,因此每一条线段总是前面的相邻2段之和),依次为:1、1、2、3、5、 8、13、21、34、55,以上各数之和为143,与144相差1,因此可以取最后一段为56,这时n达到最大为10。

(四)斐波纳契扇形线
斐波纳契扇形线,例如,以最低点反向到最高点线上的两个端点画出的趋势线。然后通过第二点画出一条“无形的(看不见的)”垂直线。然后,从第一个点画出第三条趋势线:38.2%, 50%和61.8%的无形垂直线交叉。

这些线代表了支撑点和阻力点的价格水平。为了能得到一个更为精确的预报,建议和其他斐波纳契工具一起使用。

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斐波纳契弧线(上图)
斐波纳契弧线,第一,此趋势线以二个端点为准而画出,例如,最低点反向到最高点线上的两个点。三条弧线均以第二个点为中心画出,并在趋势线的斐波纳契水平:38.2%, 50%和61.8%交叉。

案例:

       交易系统会使用斐波那契回调和扩展线以及趋势线,在C点(或3点)处出现六种K线信号中的一种时,我们入场交易,我会贴一些关于这个系统的图片,以及一些我做的交易。
交易这个系统的时候,首先需要画出所有的趋势线用来确定当前的趋势。然后你会发现并且画出最近的A点和B点,使用斐波那契回调线连接AB两点,如果在趋势线上出现反弹的时候,很多情况下你会发现C点是AB波段的一个回调(38.2、61.8、78.6回调)。
当市场价格回调到位于趋势线的C处,我们寻找一个入场机会。在上升趋势中将止损放在C点的下方,在下跌走势中将止损放在C点的上方。止盈放在到达预测的D点之前的10-20点,或者使用止损/止盈1:1.5或者更好的比例。
如果市场价格在38.2或者61.8反弹,那么预测的目标(D点)可能在斐波那契扩展的161.8处;如果在78.6反弹,那么目标D点更可能在斐波那契 扩展127 处。                                                                                  
在出现如下的六种K线形态时入场:
上升走势:
1、看涨吞噬
2、双 底                                                                                                                                                  
3、晨星
下跌走势:
1、看跌吞噬
2、双顶
3、暮星见下图

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斐波纳契弧线,是潜在的支持点和阻力点水平价格。斐波纳契弧线和斐波纳契扇形线常常在图表里同时绘画出。支持点和阻力点就是由这些线的交汇点得出。

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文章评论1条评论)

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用户377235 2014-6-30 17:12

非常好,谢谢
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