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斐波那契数列与电路分析

2013-10-12张广华于洲春

电气电子教学学报 2013年6期

张广华,于洲春

(国网技术学院电气工程系,山东济南250002)

斐波那契(Fibonacci)数列是数学史上一个著名的数列,又称“兔子数列”。1228年,文献[1] 提出了一个著名而有趣的关于兔子数量的问题,得到如下一串数:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……,这串数里隐含着一个规律:从第3个数起,后面的每个数都是它前面那两个数的和。

我们用数列{Fn}表示这串数,它便是斐波那契数列,具有非常简单的递推关系:

该数列是从兔子问题中抽象出来的,如果没有其它方面的应用,它就不会有强大的生命力。事实是,斐波那契数列确实在许多问题中出现,例如植物的生长、种子的排列和花瓣的数目等。而且,在数学、物理和化学等领域,斐波纳契数列也都有许多应用。可以说,斐波那契数列以他的兔子数列问题揭示了大自然某些规律。

斐波纳契数列有许多奇特的的性质,本文先列举两条与本文有关的内容。然后,介绍斐波那契数列在电路分析中的应用。

1 斐波纳契数列的特性

1.1 与黄金分割率的关系

因此斐波纳契数列,又称黄金分割数列。斐波那契数列使我们对黄金分割的认识从静态走向动态。这里用Φ表示黄金分割率。

斐波那契数列{Fn}中每相邻两项的比值也构成一新的数列,我们用{Un}表示:

可以验证:数列{Un}中相邻两项分布于Φ的两侧,且奇数项大于Φ,偶数项小于Φ,但数列{Un}的极限为Φ。

由{Un}奇数项构成的数列为

数列{On}是一单调递减数列,但各项均大于Φ,其极限为Φ,即数列{On}从大于Φ的方向趋近于Φ。

而由{Un}偶数项构成的数列为


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