比萨的列奥纳多,又称斐波那契(Leonardo Pisano,Fibonacci,Leonardo Bigollo,1175年-1250年), 中世纪 意大利 数学家 ,是西方第一个研究斐波那契数的人,并将现代书写数和乘数的位值表示法系统引入 欧洲 。其写于1202年的著作《计算之书》中包含了许多 希腊 、 埃及 、 阿拉伯 、 印度 、甚至是中国数学相关内容。
人物生平
家庭背景
列奥纳多的父亲Guilielmo(威廉),外号Bonacci(意即「好、自然」或「简单」)。因此列奥纳多就得到了外号斐波那契(Fibonacci,意即 filius Bonacci ,Bonacci之子)。威廉是商人,在 北非 一带工作(今 阿尔及利亚 Bejaia),当时年轻的列奥纳多已经开始协助父亲工作,他学会了阿拉伯数字。
学习之路
有感使用阿拉伯数字比罗马数字更有效,斐波那契前往 地中海 一带向当时著名的阿拉伯数学家学习,约于1200年回国。1202年,27岁的他将其所学写进《计算之书》( Liber Abaci )。这本书通过在记账、重量计算、利息、汇率和其他的应用,显示了新的 数字电路 的实用价值。这本书大大影响了欧洲人的思想,可是在三世纪后印制术发明之前,十进制数字并不流行。(例子:1482年,Ptolemaeus世界地图,Lienhart Holle在Ulm印制)
主要成就
数学
列奥纳多曾成为热爱数学和科学的 腓特烈大帝 ( 神圣罗马 的皇帝)的座上客。
欧洲 数学在希腊文明衰落之后长期处于停滞状态,直到12世纪才有复苏的迹象。这种复苏开始是受了翻译、传播 希腊 、阿拉伯著作的刺激。对希腊与东方古典数学成就的发掘、探讨,最终导致了文艺复兴时期(15~16世纪)欧洲数学的高涨。文艺复兴的前哨 意大利 ,由于其特殊地理位置与贸易联系而成为东西方文化的熔炉。意大利学者早在12~13世纪就开始翻译、介绍希腊与阿拉伯的数学文献。欧洲, 中世纪 以后第一位有影响的数学家斐波那契(约1175年~1250年)。其拉丁文代表著作《 计算之书 》(Liber Abaci)和《几何实践》(Practica Geometriae)也是根据 阿拉伯语 与希腊文材料编译而成的,斐波那契,即比萨的列奥纳多(Leonardo of Pisa),早年随父在 北非 从师阿拉伯人习算,后又游历 地中海 沿岸诸国,回 意大利 后即写成《计算之书》(Liber Abaci,1202,亦译作《算盘算经》)。《计算之书》最大的功绩是系统介绍印度记数法,影响并改变了 欧洲 数学的面貌。现传《算经》是1228年的修订版,其中还引进了著名的“ 斐波那契数列 ”。《几何实践》(Practica Geometriae,1220)则着重叙述 希腊 几何与三角术。斐波那契其他数学著作还有《平方数书》(Liber Quadratorum,1225)、《花朵》(Flos,1225)等,前者专论二次 丢番图方程 ,后者内容多为 腓特烈大帝 (Frederick II)宫廷数学竞赛问题,其中包含一个三次方程/十2x2十10x~-20求解,斐波那契论证其根不能用尺规作出(即不可能是 欧几里得 的无理量),他还未加说明地给出了该 方程 的近似解(J一1.36880810785)。微积分的创立与解析几何的发明一起,标志着文艺复兴后 欧洲 近代数学的兴起。微积分的思想根源部分(尤其是积分学)可以追溯到 古希腊建筑 、中国和印度人的著作。在牛顿和 戈特弗里德·莱布尼茨 最终制定微积分以前,又经过了近一个世纪的酝酿。在这个酝酿时期对微积分有直接贡献的先驱者包括 约翰尼斯·开普勒 、卡瓦列里、 皮耶·德·费玛 、笛卡尔。、 约翰·沃利斯 和巴罗(1.Barrow,1630~1677)等一大批数学家。
轶事典故
数列
斐波那契在《 计算之书 》中提出了一个有趣的兔子问题:
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。如果所有的兔子都不死,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 白兔 总数共有两对;
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:
表中数字1,1,2,3,5,8---构成了一个序列。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。这个数列是 意大利 中世纪 数学家斐波那契在《 计算之书 》中提出的,这个 级数 的通项公式,除了具有an+2=an+an+1的性质外,还可以证明通项公式为:an=1/√5[(1/2+√5/2)^n-(1/2-√5/2)^n](n=1,2,3.....)(√5表示 根号 5)。
这个通项公式中虽然所有的an都是正整数,可是它们却是由一些 无理数 表示出来的。
即在较高的序列,两个连续的“斐波纳契数”的序列相互分割将接近黄金比例(1.618:1或1:0.618)。
例如:233/144,987/610……
斐波那契数列 还有两个有趣的性质
⒈斐波那契数列中任一项的 平方数 都等于跟它相邻的前后两项的乘积加1或减1;
⒉任取相邻的四个斐波那契数,中间两数之积( 点积 )与两边两数之积( 外积 )相差1。
质数
斐波那契 质数 由斐波那契序列中的质数组成,是整数质数序列。
第一组质数序列是:2,3,5,13,89,233,1597,28657,514229,433494437,2971215073……
C计算代码
#include <stdio.h>
int fib(int x)
{
if(x==1 || x==2)
{
return 1;
}
else
{
return fib(x-1)+fib(x-2);
}
}
int main()
{
int n=0;
scanf("%d",&n);
printf("%d",fib(n));
}
2.
#include <stdio.h>
int fib[1000001]={0,1,1};
int main()
{
int n=0;
scanf("%d",&n);
for(int i=3;i<=n;i++)
{
fib[i]=fib[i-1]+fib[ i-2 ];
}
printf("%d",fib[n]);
return 0;
}
个人作品
Liber Abaci (计算之书,1202年)。
Practica Geometriae (几何实践,1220年)。
Flos (花朵,1225年),Johannes of Palermo提出的问题的答案。
Liber quadratorum ( 平方数 书)关于 丢番图方程 的问题on Diophantine problems,that is,problems involving Diophantine equations.
Di minor guisa (关于商业运算;己佚)
《 几何原本 》第十卷的注释(已佚)
拉丁文代表著作《珠算原理》