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。
人物背景
家庭
斐波那契的父亲名为Guilielmo(威廉),外号Bonacci(意即「好、自然」或「简单」)。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
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
数字系统的实用价值。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)
成就
斐波那契曾成为热爱数学和科学的
腓特烈二世(神圣罗马帝国的皇帝)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。
在欧洲,
黑暗时代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
阿拉伯文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二世(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
古代希腊、中国和印度人的著作。在牛顿和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开普勒、
卡瓦列里、费马、笛卡尔、
沃利斯和巴罗(1.Barrow,1630年~1677年)等一大批数学家。
人物轶事
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,生下一对小兔总数共有两对;
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……
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(
内积)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
重要作品
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;已佚)