دنباله فیبوناچی چیست؟ — اعداد فیبوناچی، الگوی فیبوناچی

در ریاضیات، دنباله‌ها و رفتار آن‌ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بخصوص دنباله‌ها و سری‌هایی که در طبیعت نیز به وضوح دیده می‌شوند. یکی از این سری‌ها، دنباله فیبوناچی است که در بسیاری از تناسب‌ها (مثل اعداد طلایی) دیده می‌شود. در این متن از سری مطالب ریاضی مجله فرادرس می‌خواهیم بدانیم که دنباله فیبوناچی چیست ؟ اعداد فیبوناچی، الگوی فیبوناچی هر یک به چه معنی است و به چه کار می‌آیند.

برای آشنایی بیشتر با مباحث به کار رفته در این متن بهتر است مطالب دیگری از مجله فرادرس با عنوان‌ الگوها و دنباله های متداول عددی — به زبان ساده را مطالعه کنید. همچنین خواندن سری همگرا و واگرا — از صفر تا صد و آموزش فیبوناچی در تحلیل تکنیکال بورس | به زبان ساده نیز خالی از لطف نیست.

دنباله فیبوناچی چیست ؟

اعداد فیبوناچی برای ایجاد شاخص‌های فنی با استفاده از توالی ریاضی ساخته و توسط ریاضیدان ایتالیایی، «لئونارد پیزانو بوگولو» (Leonardo Pisano Bogollo) در ابتدای قرن سیزدهم معرفی شد. البته نام خانوادگی او در سال‌های بعد به «فیبوناچی» (Fibonacci) تغییر یافت. در واقع فیبوناچی لقب وی به معنی «پسر بوناچی» بوده است. فیبوناچی علاوه بر شهرتی که به خاطر دنباله فیبوناچی دارد، به علت گسترش اعداد هندی – عربی (همان اعداد معمول در ریاضی امروزی 9 ,8 ,7 ,6 ,5 ,4 ,3 ,2 ,1 ) در اروپا به جای اعداد رومی ( … I, II, III, IV, V) نیز مشهور شده است.

فیلم آموزش ریاضی – پایه دهم | رشته های تجربی و ریاضی در فرادرس

کلیک کنید

روز 23 نوامبر (2 آذر) به نام روز فیبوناچی نامگذاری شده است. چرا که این روز در تقویم میلادی به صورت 11/23 نشان داده می‌شود که ابتدای دنباله فیبوناچی است.

نکته: باید اشاره کنیم که فیبوناچی اولین شخصی نبود که این دنباله را کشف کرده است و این دنباله صدها سال پیش از وی در هند شناخته شده و به کار می‌رفت.

توالی اعداد در سری یا دنباله فیبوناچی، با صفر و یک شروع می‌شود، با جمع کردن دو عدد قبلی در هر گام، یک عدد دیگر از این دنباله ایجاد خواهد شد. به عنوان مثال، قسمت اولیه دنباله 0، 1، 1، 2، 3، 5، 8، 13، 21، 34، 55، 89، 144، 233، 377 و غیره است. همانطور که می‌بینید از سمت راست به چپ، جمع هر دو عدد متوالی، عدد بعدی را ساخته است. این توالی را می‌توان به نسبت‌هایی تقسیم کرد که برخی معتقدند سرنخی را درباره مکان حرکت یک بازار مالی مشخص ارائه می‌دهد. در مورد این موضوع در ادامه متن صحبت خواهیم کرد.

نکته: جالب است که بدانید، دنباله فیبوناچی ابتدا برای مشخص کردن جمعیت خرگوش‌ها به کار رفت. لئونارد پیزانو، قصد داشت بداند در پایان یک سال با داشتن یک زوج خرگوش، چند خرگوش زاد و ولد کرده و تعدادشان به چه عددی می‌رسد.

اعداد فیبوناچی

اگر بخواهیم این دنباله را به بیان ریاضی نمایش دهیم، از رابطه‌های زیر کمک خواهیم گرفت. در اینجا $$F_i$$ عدد فیبوناچی در گام یا مرحله $$i$$ام است.

$$\large F_0 = 0$$

$$\large F_1 = 1$$

$$\large F_i = F_{i-1} + F_{i-2}$$

به این ترتیب اگر مقدار $$i$$ را از صفر آغاز کنیم، دنباله یا سری فیبوناچی تولید خواهد شد.

نکته: در دنباله‌ای که شخص فیبوناچی ابداع کرد، $$i$$ از مقدار ۱ آغاز می‌شود و داریم $$F_1 = F_2 = 1$$.

براساس رابطه‌های گفته شده می‌توانیم ۲۱ عدد ابتدایی دنباله فیبوناچی را به صورت زیر در نظر بگیریم.

فیلم آموزش ریاضی 3 – پایه دوازدهم علوم تجربی در فرادرس

کلیک کنید

در تصویر زیر نمایش میزان رشد اعداد فیبوناچی را مشاهده می‌کنید. این نمودار را به سادگی در اکسل می‌توانید ترسیم کنید.

همین دنباله را می‌توان برای اعداد منفی نیز ساخت. در این صورت رابطه بین مقادیر این دنباله به صورت زیر خواهد بود.

$$\large {\displaystyle F_{-i} = (-1)^{i+1} F_{i}}$$

به این ترتیب دنباله‌ای به شکل زیر خواهیم داشت.

این بار نمودار مربوط به این داده‌ها را ترسیم کرده و با شکل قبلی مقایسه می‌کنیم.

به خوبی تناوب یا تغییر مقادیر مثبت به منفی در مجموعه مقادیر منفی دنباله فیبوناچی دیده می‌شود. ولی برای اعداد مثبت در دنباله فیبوناچی، تناوب وجود ندارد.

به این ترتیب مشخص شد که اعداد فیبوناچی چیست و الگوی فیبوناچی به چه شکلی است. در ادامه در مورد نسبت طلایی حاصل از همگرایی نسبت اعداد فیبوناچی صحبت خواهیم کرد و در انتها نیز یکی از کاربردهای این نسبت طلایی و اعداد الگوی فیبوناچی را در بازارهای مالی و بخصوص بورس مورد بررسی قرار می‌دهیم.

نسبت طلایی و الگوی فیبوناچی

دنباله فیبوناچی به دلیل آن که یک نسبت خاص بین اعداد متوالی آن وجود دارد، اهمیت زیادی پیدا کرده است. این نسبت که به نام نسبت اعداد طلایی نیز شناخته می‌شود برابر است با 1٫618. واضح است که این نسبت از تقسیم عدد بزرگتر بر عدد کوچکتر در دنباله فیبوناچی بدست می‌آید.

برای مثال دو عدد متوالی (به جز صفر) را در نظر بگیرید. در اینجا ۵ و ۸ را مثال می‌زنیم. نسبت یا تقسیم ۸ بر ۵ برابر است با تقریبا ۱٫۶۱۸ با سه رقم اعشار. البته این عدد یک عدد گویا نیست و باید آن را از جمله مقادیر گنگ یا اصم در نظر گرفت. نکته جالب این است که این عدد اصم یا نسبت طلایی، براساس اعداد صحیح یا طبیعی ساخته شده است. به نتیجه تقسیم و بدست آمدن اعداد طلایی بعدی در ادامه توجه کنید.

$$\large \dfrac{3}{2} \approx  1.500$$

$$\large \dfrac{5}{3} \approx  1.667$$

$$\large \dfrac{8}{5} \approx  1.6$$

$$\large \dfrac{13}{8} \approx  1.625$$

$$\large \dfrac{21}{13} \approx  1.615$$

$$\large \dfrac{34}{21} \approx  1.619$$

$$\large \dfrac{55}{34} \approx  1.618$$

$$\large \dfrac{89}{55} \approx  1.618$$

$$\large \dfrac{144}{89} \approx  1.618$$

$$\large \dfrac{233}{144} \approx  1.618$$