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La suite de Fibonacci

Définition

Leonardo Fibonacci (ca 1175 - p 1240), mathématicien pisan, publie en 1202 son Liber abbaci, qui diffuse en Occident le savoir mathématique qu'il a acquis lors de ses voyages dans le monde indo-arabe.


La suite qui porte son nom est une suite infinie de nombres naturels dont chaque terme est la somme des deux qui le précèdent, les deux premiers étant fixés à 1 :


1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, (...)


!!! Activez JavaScript sur votre navigateur pour obtenir les 78 premiers nombres de la suite de Fibonacci !!!
1+1=2
1+2=3
2+3=5
3+5=8
5+8=13
(...)


Quelques propriétés intéressantes

Prolongée dans les entiers négatifs, elle donne son symétrique par rapport à zéro, avec alternance du signe :


(...), -21, 13, -8, 5, -3, 2, -1, 1, 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, (...)


Le rapport de deux termes consécutifs de cette suite tend vers le nombre d'or,

c-à-d. la racine positive de l'équation   x2 - x - 1 = 0 :

( 1 + 5 ) / 2   =   1.6180339887...


Par conséquent, une courbe inscrite dans les carrés de Fibonacci tend vers une

spirale logarythmique, de coefficient

Nombre d'or à la puissance 4   =   6.85410197...

(...)
21/13=1.6153846
34/21=1.6190476
55/34=1.6176471
89/55=1.6181818
(...)
987/610=1.6180328
(...)



... spirale que semblent apprécier les créateurs de logos :



Dans le système décimal, le même chiffre revient aux unités toutes les 60 valeurs.


!!! Activez JavaScript sur votre navigateur pour obtenir les tableaux montrant la périodicité de 60 rangs pour le chiffre des unités !!!

Le retour des 2 (3, 4, 5 , ...) derniers chiffres est également soumis à un cycle, mais PHP ni JavaScript ne permettent malheureusement de manipuler d'aussi grands nombres avec la précision nécessaire.



Dans le système binaire,

  • la valeur du dernier digit suit un cycle de 3 valeurs.
  • la valeur des 2 derniers digit suit un cycle de 6 valeurs.
  • la valeur des 3 derniers digits suit un cycle de 12 valeurs.
  • la valeur des 4 derniers digits suit un cycle de 24 valeurs.
  • etc.

!!! Activez JavaScript sur votre navigateur pour obtenir les tableaux montrant les cycles de la suite de Fibonacci en base 2 !!!

On voit dans ce tableau que tous les nombres de Fibonacci de rang 3k sont pairs, les autres impairs.



Le nombre de Fibonacci de rang nk (n et k étant des nombres naturels), noté F(nk), est toujours un multile entier de F(n).



Il en résulte que si F(k) est un nombre premier alors k est un nombre premier, du moins à partir du rang 5.



Et cette liste est loin d'être exhaustive...



Exercice

Soit F(n) le nombre de Fibonacci de rang n.


Prouver que

F(n) = F(a) . F(n - a + 1) + F(a - 1) . F(n - a)

pour n > a > 1

Et que

F(n) = F(a) . F(n - a - 1) + F(a + 1) . F(n - a)

pour a > 0 et n > a + 1



Pour en savoir plus

Voici quelques liens sur la suite de Fibonacci et le nombre d'or :

En français
En anglais


Utilisation personnelle

Au vu de tant de richesse, je me sens presque confus de n'avoir exploité aucune de ces propriétés dans mon Canon sur la suite de Fibonacci.

Ce sera peut-être pour une autre fois...

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