打字猴:1.700996244e+09
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1700996245 于是,斐波那契数列变为:
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1700996247 1,1,2,0,2,2,1,0,1,1,2,0,2,2,1,0,1,1…
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1700996249 在第8项之后,又回到了1和1,因此整个数列围绕大小为8的数据块不断重复,其中0排在第4位。因此,序号是4的倍数的数字都是3的倍数,反之亦然。如果模为5、8或13,就可以证明:
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1700996251 序号是5的倍数的数字都是5的倍数;
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1700996253 序号是6的倍数的数字都是8的倍数;
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1700996255 序号是7的倍数的数字都是13的倍数。
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1700996257 而且,这个规律还可以继续推而广之。
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1700996259 斐波那契数列中两个相邻的数字有什么规律呢?它们有什么共同点吗?有意思的是,我们现在可以证明,从某种意义上讲,这些数字没有任何共同点。所以,我们说两个相邻的数字
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1700996261 (1 , 1), (1 , 2), (2 , 3), (3 , 5), (5 , 8), (8 , 13), (13 , 21), (21 , 34),…
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1700996263 是互质的。也就是说,不存在一个大于1且可以同时整除这两个数字的数。例如,以上面最后一对数字为例,我们发现21可以被1、3、7、21整除,而34的因数是1、2、17、34。因此,除了1以外,21和34没有公因数。我们能确定这个规律始终成立吗?我们是否可以确定下一对数字,即 (34 , 55),也是互质的?我们无须找出55的因数,即可完成这项证明。我们反过来假设存在一个数字d> 1且可以同时整除34和55,那么这个数字肯定可以整除它们的差55 – 34 = 21(如果55和34都是d的倍数,它们的差也肯定是d的倍数)。但这是不可能的,因为我们已经知道不存在一个大于1且可以同时整除21和34的数字d。重复这个证明过程,就可以证明斐波那契数列中所有两个相邻的数字都是互质的。
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1700996265 接下来,我要向大家介绍斐波那契数列最讨人喜欢的一个特点!我们知道,两个数字的“最大公因数”(greatest common divisor)是可以同时整除这两个数字且数值最大的那个数。例如,20和90的最大公因数是10,记作:
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1700996267 (20 , 90) = 10
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1700996269 你知道斐波那契数列中的第20个和第90个数字的最大公因数是多少吗?绝对难以想象!答案是55,这个数字本身也包含在斐波那契数列中,而且正好是第10个数字!用等式表示的话,就是:
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1700996271 (F20,F90) =F10
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1700996273 一般地,对于整数m和n,有:
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1700996275 (Fm,Fn) =F(m,n)
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1700996277 也就是说,“斐波那契数列中两个数字的最大公因数也是斐波那契数列中的数字,它的序号就是那两个数字序号的最大公因数”!尽管我们不准备证明这个规律,但我还是要把它介绍给大家,因为这确实是一个美轮美奂的规律,我完全无法抵制它的诱惑。
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1700996279 规律有时候也具有欺骗性。例如,斐波那契数列中的哪些数字是“质数”(prime number)?(我们在下一章就会讨论质数的概念,它是指大于1且只能被1和自身整除的数。)大于1但不是质数的数叫作“合数”(composite number),因为它们可以被分解成较小数字的乘积形式。前几个质数是
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1700996281 2,3,5,7,11,13,17,19…
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1700996283 下面,我们考察序号为质数的斐波那契数列中的数字:
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1700996285 F2= 1,F3= 2,F5= 5,F7= 13,F11= 89,F13= 233,F17= 1 597
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1700996287 可以看出,2、5、13、89、233、1 597都是质数。这个现象似乎表明,如果p> 2是质数,那么Fp也是质数。但是,F19= 4 181不是质数,因为4 181 = 37×113。然而,如果斐波那契数列中的某个数字大于3且为质数,那么它的序号一定是质数,这条规律确实存在,而且可以根据我们前面讨论的一条规律推导得出。例如,F14肯定是一个合数,因为斐波那契数列中序号是7的倍数的数字都是F7= 13的倍数(事实确实如此,F14= 377 = 13×29)。
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1700996289 事实上,斐波那契数列中的数字为质数的情况极为少见。在我创作本书的时候,已经被证实是质数的数字一共只有33个,其中最大的是F81 839。对于斐波那契数列中的质数个数是否为无限的问题,数学界还没有得出最终结论。
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1700996291 下面,我暂停讨论这些严肃的内容,为大家表演一个根据斐波那契数列设计的小魔术。
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