260 likes | 778 Views
Fibonacciho postupnosť. Michal Zajaček MFF UK. Postupnosti – z ákladné informácie. Zobrazenie z N do R: Nekone čná, konečná postupnosť Def. obor: N, obor. hodnôt:R, členy post upnosti Graf postupnost i:. Zápis postupnosti. všeobecne: Explicitne: napr, {n}, {1/n}, {(-1) n }
E N D
Fibonacciho postupnosť • Michal Zajaček • MFF UK
Postupnosti – základné informácie • Zobrazenie z N do R: • Nekonečná, konečná postupnosť • Def. obor: N, obor. hodnôt:R, členy postupnosti • Graf postupnosti:
Zápis postupnosti • všeobecne: • Explicitne: napr,{n}, {1/n}, {(-1)n} • Rekurentne: a1 =1 an+1=an2+1,
Postupnosti – pojmy a vety • Limita postupnosti (def., ozn.A) konverguje diverguje • Veta: Konvergentná postupmosť je ohraničená. • Veta: Monotónna postupnosť má limitu. • Veta: Ohraničená monotónna postupnosť konverguje. • Hromadný bod postupnosti, vybraná postupnosť • Veta: Číslo a je hromadný bod postupnosti vtedy a len vtedy, ak • existuje vybraná postupnosť , ktorá konverguje k a. • Weierstrassova veta, Bolzano-Cauchyho podmienka konvergencie, • Heineova veta... • základné rozdelenie: aritmetická postupnosť (diferencia), geometrická • postupnosť (kvocient), aritmeticko-geometrická postupnosť
Zlatý rez Feidias (495-420 BC)
Trochu histórie • Feidias (490-430 BC) – Parthenon-sochy • Platón (427-347 BC) – Timaeus – Platónske telesá • Euclides (3 stor. BC) – Základy • Fibonacci (1170-1250) – Liber Abaci • Luca Pacioli (1445-1517) – De Divina Proportione (O Božských pomeroch – 1509), knihu ilustroval Leonardo da Vinci • Johannes Kepler (1571-1630) – drahokam • Charles Bonnet (1720-1793) – fylotaxia • Martin Ohm (1792-1872) – „goldener Schnitt“ • Roger Penrose (nar. 1931) – zlatý rez v aperiodických dlaždičkách - kvázikryštály
Zlatý rez v geometrii • Zlatý pomer tvoria uhlopriečka a strana pravidelného päťuholníka (využitie Ptolemaiovej vety)
Zlatá špirála • Postupným skladaním štvrťkružníc, ktorých polomery sú v zlatom pomere (dĺžky strán opísaných štvorcov tvoria Fibonacciho postupnosť).
Zlatý kruh • Plochy výsekov zlatého kruhu sú v zlatom pomere, ak stredový uhol menšieho z nich je približne 137,50
Zlatý kváder • Pomer strán „zlatého kvádra“ je resp. . Z jeho šiestich stien sú štyri „zlaté obdĺžniky“. fi-1
Zlatý trojuholník • Jedná sa o rovnoramenný trojuholník, pričom keď rozdelíme uhol pri vrchole C na polovicu a získame bod X, trojuholník CXB je podobný s pôvodným trojuholníkom • Trojuholníky AXC (tupouhlý) a CBX (ostrouhlý) sa nazývajú Robinsonove trojuholníky, používajú sa na konštrukciu Penrosových dlaždíc
Konštrukcia zlatého rezu • Bodom A vedieme kolmicu na úsečku AB • Na nej zostrojíme bod X tak, aby sa veľkosť AB rovnala AX • Zostrojíme bod Z ako stred úsečky AX • Narysujeme úsečku ZB • Na polpriamke ZA zostrojíme bod Y tak, aby sa ZY rovnalo ZB • Na úsečke AB zostrojíme bod C tak, aby sa AC rovnalo AY
Fibonacciho postupnosť • Rekurentne zadaná: • Niekoľko členov: 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144... • Podiel členov postupne konverguje ku zlatému rezu
Leonardo z Pisy – Fibonacci(1175-1250) • Jeho otca Giulielma (Viliam) prezývali Bonacci (dobrák) – Fibonacci • Pomohol presadiť desiatkovú pozičnú sústavu • Zoznámil sa s arabskými číslicami pri obchodných cestách po stredomorí • 1202 – spísal svoje poznatky v knihe Liber Abacci – Kniha výpočtov (praktické aplikácie novej desiatkovej sústavy v účtovníctve, pri prevode jednotiek, pri počítaní úrokov a pod). • Pomocou Fibonacciho postupnosti bola vyriešená úloha o rozmnožovaní králikov – pomenoval Edouard Lucas (19. stor.)
Fibonacciho čísla okolo nás • Semienka slnečnice (Helianthus maximus) sú v kvete uložené v zlatých špirálach
Fibonacciho čísla okolo nás • Morský mäkkýš (Nautilus) vytvára špirálovité schránky
Fibonacciho čísla okolo nás • Listy popínavých rastlín rastú tak, že pomery počtu nových listov k počtu ovinutí stonky tvoria postupnosť • Jedná sa o postupnosť čiastočných zlomkov aproximácie pomeru zlatého rezu • Osi po sebe nasledujúcich listov zvierajú vždy uhol okolo 1370 (zlatý uhol), tým je zabezpečené najlepšie oslnenie - fylotaxia
Fylotaxia • Náuka o usporiadaní listov na stonke • Pomer počtu medzier medzi listami a počtom otočení pomyselnej špirály • 8:5 topoľ, vŕba, hruška • 5:3 dub, čerešňa, slivka, jabloň • 13:8 mandľovník
Fibonacciho postupnosť okolo nás • Veľa kvetín má počet okvetných lístkov usporiadaný podľa Fibonacciho postupnosti, napr. väčšina sedmokrások má 13, 21 alebo 34 okvetných lístkov • Vo vrstvách šupín jedľovej šišky ich počty zodpovedajú Fibonacciho postupnosti