Şiruri
Natura este o carte scrisă în
limbaj matematic (Leonardo Da
Vinci)
Rezultate aşteptate
• Definesc noţiunea de şir de numere reale
• fac diferenţa între un şir de numere reale şi
o mulţime de numere reale
•prezint modalităţile de definire ale unui şir
de numere reale, cu exemplificări
• determin termenii unui şir în anumite
condiţii date
Definiţie
Un şir de numere reale reprezintă o
succesiune de numere reale
realizată după o anumită regulă, fiecare
număr ocupând un loc bine determinat.
Notaţia matematică utilizată este:
Numerele se numesc termenii
şirului. Indicele fiecărui termen al şirului arată
locul pe care-l ocupă acesta în succesiune şi
se numeşte rang.Termenul cu indicele n se
numeşte termen general.
Exemple
(an): 1,2,3,4,...
(bn): 1,1,2,2,3,3,...
(cn): 1,-1,1,-1....
Un şir de numere reale se numeşte şir constant
dacă toţi termenii săi sunt egali: 5,5,5,.....
Un şir de numere reale nu este o
mulţime de numere reale
• Într-un şir elementele se pot repeta, pe
când într-o mulţime elementele sunt
distincte
•Ordinea elementelor unei mulţimi nu este
esenţială, pe când pentru un şir este foarte
importantă
Moduri de definire a unui şir de
numere reale
1. Şiruri definite descriptiv (prin descriere)
1,11,111,1111,......
2. Şiruri definite cu ajutorul unei formule
Un şir poate fi definit indicând o formulă
( numită formula termenului general) din care
se obţine orice termen al şirului
particularizând pe n (n=1, n=2, n=3,...)
Exemplu an =n+1 iar termenul de rang 10 este
a10 =10+1=11
Şiruri definite printr-o relaţie de recurenţă
O relaţie de recurenţă este o formulă cu
ajutorul căreia se exprimă orice termen al
şirului, începând de la un anumit rang, în
funcţie de termenii precedenţi (unul sau
mai mulţi)
Exemplu: şirul cu primul termen 4 şi
an+1 = an +3. atunci a2 =4+3=7, a3 =7+3=10
Aplicaţii ale şirurilor
Şirurile apar în numeroase probleme de
ştiinţă, pornind de la fizica clasică, chimie,
matematică, până la cele mai moderne
domenii ale cunoaşterii: sinergetica, teoria
fractalilor, teoria haosului, în calculatoarele
neuronale şi automatele celulare; sunt
utilizate în generatorii pseudoaleatori de
numere, precum şi în diverse procedee şi
metode de optimizare.
Şirul lui Fibonacci
În Cartea abacului (1202), Leonardo Fibonacci
propune următoarea problemă:
”Un om a pus o pereche de iepuri într-un loc
înconjurat din toate părţile de un zid. Câte
perechi de iepuri pot fi produse de această
pereche într-un an, dacă presupunem că
fiecare pereche dă naştere în fiecare lună la
o nouă pereche, care începând cu a doua
lună începe să se reproducă?” se obţine şirul
1,1,2,3,5,8,... În care xn+1 = xn + xn-1
Reprezentarea şirului
Se poate obţine o dispunere a numerelor Fibonacci
într-un set de pătrate şi dreptunghiuri, acestea din
urmă având ca lungime a laturilor două numere
Fibonacci consecutive. Pornind de la două pătrate
alăturate, cu laturile egale cu unitatea 1, se poate
desena deasupra lor un altul cu latura 2 ( = 1 +1). În
continuare se poate alipi un alt pătrat cu latura 3,
iar dedesubt unul cu latura 5, ş.a.m.d. În fiecare
pătrat se poate desena un sfert de cerc, dar astfel
încât să se asigure continuitatea liniei, obţinându-
se un fel de spirală, care reprezintă o bună
aproximaţie a celor întâlnite în natură, în lumea vie.
Secvenţa Fibonacci apare în structurile biologice, cum
ar fi dispunerea ramurilor copacilor, aşezarea
frunzelor în jurul tulpinii plantelor, spiralele
cochiliilor, aranjamentul unui con de brad,
desfăşurarea ramurilor unei ferigi, aspectul unui
ananas.
Dacă se priveşte o plantă de sus în jos se
observă că frunzele sale sunt astfel
dispuse încât cele de deasupra nu le
obturează pe cele de dedesubt. În acest
fel fiecare frunză primeşte suficientă
lumină solară şi permite apei de ploaie să
alunece către tulpină şi să fie dirijată spre
rădăcină – o altă armonie a naturii în
concordanţă cu secvenţa lui Fibonacci.
Dacă privim mâinile unui om, constatăm alte
coincidenţe poate, ce ne amintesc de faimosul
şir. Avem 2 mâini, cu 5 câte degete, fiecare
având 3 falange separate prin două articulaţii. In
medie, dimensiunile falangelor sunt: 2 cm, 3 cm,
5 cm, iar în continuare osul palmei are circa 8 cm (2,
3, 5, 8 sunt numere din secvenţa Fibonacci).
Galaxiile par si ele ca se supun acestui
sir:
În muzică, numerele Fibonacci se utilizează
deseori pentru realizarea acordajelor. Se
crede că lucrarea Muzică pentru
instrumente de coarde, percuţie şi celestă,
a lui Bèla Bártok a fost structurată utilizând
numerele Fibonacci.

sIruri

  • 1.
    Şiruri Natura este ocarte scrisă în limbaj matematic (Leonardo Da Vinci)
  • 2.
    Rezultate aşteptate • Definescnoţiunea de şir de numere reale • fac diferenţa între un şir de numere reale şi o mulţime de numere reale •prezint modalităţile de definire ale unui şir de numere reale, cu exemplificări • determin termenii unui şir în anumite condiţii date
  • 3.
    Definiţie Un şir denumere reale reprezintă o succesiune de numere reale realizată după o anumită regulă, fiecare număr ocupând un loc bine determinat. Notaţia matematică utilizată este:
  • 4.
    Numerele se numesctermenii şirului. Indicele fiecărui termen al şirului arată locul pe care-l ocupă acesta în succesiune şi se numeşte rang.Termenul cu indicele n se numeşte termen general. Exemple (an): 1,2,3,4,... (bn): 1,1,2,2,3,3,... (cn): 1,-1,1,-1.... Un şir de numere reale se numeşte şir constant dacă toţi termenii săi sunt egali: 5,5,5,.....
  • 5.
    Un şir denumere reale nu este o mulţime de numere reale • Într-un şir elementele se pot repeta, pe când într-o mulţime elementele sunt distincte •Ordinea elementelor unei mulţimi nu este esenţială, pe când pentru un şir este foarte importantă
  • 6.
    Moduri de definirea unui şir de numere reale 1. Şiruri definite descriptiv (prin descriere) 1,11,111,1111,...... 2. Şiruri definite cu ajutorul unei formule Un şir poate fi definit indicând o formulă ( numită formula termenului general) din care se obţine orice termen al şirului particularizând pe n (n=1, n=2, n=3,...) Exemplu an =n+1 iar termenul de rang 10 este a10 =10+1=11
  • 7.
    Şiruri definite printr-orelaţie de recurenţă O relaţie de recurenţă este o formulă cu ajutorul căreia se exprimă orice termen al şirului, începând de la un anumit rang, în funcţie de termenii precedenţi (unul sau mai mulţi) Exemplu: şirul cu primul termen 4 şi an+1 = an +3. atunci a2 =4+3=7, a3 =7+3=10
  • 8.
    Aplicaţii ale şirurilor Şirurileapar în numeroase probleme de ştiinţă, pornind de la fizica clasică, chimie, matematică, până la cele mai moderne domenii ale cunoaşterii: sinergetica, teoria fractalilor, teoria haosului, în calculatoarele neuronale şi automatele celulare; sunt utilizate în generatorii pseudoaleatori de numere, precum şi în diverse procedee şi metode de optimizare.
  • 9.
    Şirul lui Fibonacci ÎnCartea abacului (1202), Leonardo Fibonacci propune următoarea problemă: ”Un om a pus o pereche de iepuri într-un loc înconjurat din toate părţile de un zid. Câte perechi de iepuri pot fi produse de această pereche într-un an, dacă presupunem că fiecare pereche dă naştere în fiecare lună la o nouă pereche, care începând cu a doua lună începe să se reproducă?” se obţine şirul 1,1,2,3,5,8,... În care xn+1 = xn + xn-1
  • 11.
    Reprezentarea şirului Se poateobţine o dispunere a numerelor Fibonacci într-un set de pătrate şi dreptunghiuri, acestea din urmă având ca lungime a laturilor două numere Fibonacci consecutive. Pornind de la două pătrate alăturate, cu laturile egale cu unitatea 1, se poate desena deasupra lor un altul cu latura 2 ( = 1 +1). În continuare se poate alipi un alt pătrat cu latura 3, iar dedesubt unul cu latura 5, ş.a.m.d. În fiecare pătrat se poate desena un sfert de cerc, dar astfel încât să se asigure continuitatea liniei, obţinându- se un fel de spirală, care reprezintă o bună aproximaţie a celor întâlnite în natură, în lumea vie.
  • 13.
    Secvenţa Fibonacci apareîn structurile biologice, cum ar fi dispunerea ramurilor copacilor, aşezarea frunzelor în jurul tulpinii plantelor, spiralele cochiliilor, aranjamentul unui con de brad, desfăşurarea ramurilor unei ferigi, aspectul unui ananas.
  • 14.
    Dacă se priveşteo plantă de sus în jos se observă că frunzele sale sunt astfel dispuse încât cele de deasupra nu le obturează pe cele de dedesubt. În acest fel fiecare frunză primeşte suficientă lumină solară şi permite apei de ploaie să alunece către tulpină şi să fie dirijată spre rădăcină – o altă armonie a naturii în concordanţă cu secvenţa lui Fibonacci.
  • 16.
    Dacă privim mâinileunui om, constatăm alte coincidenţe poate, ce ne amintesc de faimosul şir. Avem 2 mâini, cu 5 câte degete, fiecare având 3 falange separate prin două articulaţii. In medie, dimensiunile falangelor sunt: 2 cm, 3 cm, 5 cm, iar în continuare osul palmei are circa 8 cm (2, 3, 5, 8 sunt numere din secvenţa Fibonacci).
  • 17.
    Galaxiile par siele ca se supun acestui sir:
  • 18.
    În muzică, numereleFibonacci se utilizează deseori pentru realizarea acordajelor. Se crede că lucrarea Muzică pentru instrumente de coarde, percuţie şi celestă, a lui Bèla Bártok a fost structurată utilizând numerele Fibonacci.