肥宅钓鱼网
当前位置: 首页 钓鱼百科

计算器迭代法求黄金比例(具有递推关系的运算---黄金分割)

时间:2023-08-12 作者: 小编 阅读量: 1 栏目名: 钓鱼百科

我们来分析这个方程的意义。欧多克索斯考虑按比例把一条线段分为两个部分的问题。欧多克索斯认为,如果线段的长度之间满足下面的比例,那么得到的线段分割是最完美的,并称其为黄金分割。我们来证明这个结果。或者说,在同样的试验次数下,可以提高试验的精度。由此可见,在实际问题中一个普遍好的方法往往是不存在的,需要我们具体问题具体分析,寻找一个针对“这个”问题合适的方法。

黄金分割

分数法在本质上是一种对称的方法。在这里,我们通过讨论研制点心的问题来说明分数法,我们需要在给定的区间内选定一些点,在这些点上安排试验。分数法每次选两个点,这两个点关于区间[a,b]中心点是对称的。具体表示如下:

x1=a p(b-a),x2=a b-x1

其中p为给定的分数,通常取p=1/3,称这种方法为分数法。因为区间的中心点为x0=a (b-a)/2,当p<1/2时,容易得到:

a<x1< x0< x2<b,x2-x0=x0-x1

所以,这两个点是关于中心点对称的,如图(1)所示

图(1) 线段分割示意图

在两个选定的点上安排试验,如果得到f(x1)<f (x2),则认为合适点即合适的糖的比例在x1和b之间,用x1代替a;否则,则认为合适点在a和x2之间,用x2代替b。然后,在新构建的区间上重复上面的操作。显然,这样的操作是可以持续做下去的,最终可以得到满意的结果。

许多学者,比如华罗庚( 1910~1985)推荐在上述方法中取p=1-0. 618=0. 382,并且称这样的方法为优选法。其中0. 618是一个很重要的数,这个数是我们曾经讨论过的方程

x2 x-1=0 (1)

的一个近似解。从求根公式知道,这个方程的正解为(√5-1)/2,这个解是一个无理数,可以表示0.618033988,因此近似值为0.618.这个数就是大名鼎鼎的黄金分割数。我们来分析这个方程的意义。

欧多克索斯

考虑按比例把一条线段分为两个部分的问题。不失一般性,令线段的长度为1,分为两部分中有一部分为x,那么另一部分就是1- x。据说,古希腊柏拉图学派的欧多克索斯(约前400~前347)研究过这个问题。.正如我们在《图形与图形关系的抽象》中介绍过的那样,欧多克索斯深入地研究过线段的比例问题,许多研究专家分析,欧几里得《几何原本》中的第V卷和第Ⅻ卷的主要内容就是取材于欧多克索斯的研究。欧多克索斯认为,如果线段的长度之间满足下面的比例,那么得到的线段分割是最完美的,并称其为黄金分割(Golden Section)。这个比例为:

x:1= (1-x):x

根据这个比例容易得到方程(1),因此方程的解就是黄金分割的比例,容易验证

(√5-1)/2:1=[1-(√5-1)/2]:(√5-1)/2

是满足黄金分割的要求的。人们经常把黄金分割的原理用于造型艺术设计,比如艺术品长与宽的比例;建筑物上线段的比例,门窗长与宽的比例,等等。画家达·芬奇( 14 52~1519)在他的绘画中不仅使用了投影的方法,也较多地使用了黄金分割,据说他的名画《蒙娜丽莎》中的脸就符合黄金分割的原理。

斐波那契

数值0. 618还与一个重要的数列极限有关。意大利数学家斐波那契(1170~1250)曾经周

游地中海沿岸诸国,我们在《数的表示》中曾经介绍过,他回国后于1202年出版《算经》一书,把印度的十进制的计数方法介绍给了欧洲。事实上,1228年他在《算经》的修订本中又加上了下面的“兔子问题”:

“某人在一处有围墙的地方养了一对兔子,假定每对兔子每月生一对小兔,而出生后两个月就能生育。问从这对兔子开始,一年内能繁殖多少对兔子?”

如果把这个问题一般化,就形成了著名的“斐波那契数列”:

1,1,2,3 ,5,8,13, 21,34,55 ,89 ,144,…

下面,我们来分析斐波那契数列。如果用h(n)表示上述数列的第n项,那么这个数列的通项公式可以表示为:

h(n)=h(n-1) h(n-2)

非常有趣的是,这个数列前后两项比值的极限近似为0.618,即当n→∞时,极限a=limh(n-1)/h(n)存在并且近似值为0.618。我们来证明这个结果。因为可以认为当:n→∞时,limh(n-1)/h(n)=limh(n-2)/h(n-1)=a。在通项公式的等号两边同时除以h(n-1)后取极限,可以得到:1/a=1 a,这正是方程(1)的形式,于是就得到了我们所要的结论。

与任意取点安排试验的方法比较,分数法或者优选法是一种有目的选点的方法,这样的方法,在同样的精度下,可以减少试验次数,因此可以减少经费和人力。或者说,在同样的试验次数下,可以提高试验的精度。但是,利用分数法安排试验,每次试验之前必须知道上一次试验的结果,这样在整体上就可能会延长试验的时间。由此可见,在实际问题中一个普遍好的方法往往是不存在的,需要我们具体问题具体分析,寻找一个针对“这个”问题合适的方法。从哲学层面考虑,似乎“具体问题具体分析”有悖于数学强调的“普适性”。事实并不是这样,如果一个放之四海而皆准的好方法不存在,那么我们只能退而求其次,而退而求其次中最好的方法就是“分类”。也就是说,我们希望寻求一种方法,使得这个方法在尽可能大的类中是好的,比如我们上面讨论的问题,如果不突出强调时间,那么可以用分数法;如果突出强调时间,那么可以用任意取点的方法。当然,还可以根据问题的背景创造新的方法,比如分批试验的方法,逐步随机试验的方法等等。

    推荐阅读
  • 先的拼音(先的拼音是什么)

    先的拼音先,拼音:xiān。先,是汉语通用规范一级字(常用字)。此字初文始见于商代甲骨文及商代金文,古字形从止(指脚)从人,人举足则前进,表示在前面的意思。先的基本义是走在前面,引申为时间或空间的次序在先。引申用作名词,特指祖先,又指过世的,多指长辈。“先”字的意义是宽泛的,它不仅表示“祖先”,而且表示一般的时间或顺序在前。

  • 什么的巨响(巨响填空)

    什么的巨响轰隆轰隆的巨响、神秘的巨响、惊天动地的巨响、咚隆咚隆的巨响。巨响,指巨大的响声,如轰炸机投射炸弹,发出震耳欲聋的巨响。英国空军二战期间制造,由专门改装过的轰炸机投掷。该弹弹长8.11米,是人类战争史上空前绝后的常规炸弹,威力极大,迄今仍保持人类投入实战的最大炸弹的纪录。此前,盟军耗费3000余吨常规炸弹都未能将其炸毁。此后,英军轰炸机携带“巨响”炸弹炸毁德军占领的多座大桥。

  • 后勤是做什么的(后勤工作内容)

    负责公司邮件和报刊的收取、分发工作。负责公司电话小总机的接线工作。负责低值易耗办公用品的发放、使用登记和离职时的缴回。负责各类办公用品仓库保管,每月清点,年终盘存统计,做到入库有验收、出库有手续,保证帐实相符。完成各项勤杂、采购工作。负责公司六楼办公场所的室内外绿化、盆景状况的检查监督,保证舒适良好的工作氛围。负责下班时对整个办公区的巡视,查看门窗、水机电源、电脑电源等、关闭情况并做记录。

  • 取消年检的新标准(年检迎来大调整)

    车辆年检美其名曰可以消除洗车隐患,督促车主加强对汽车的维护,减少交通事故的发生。不过,好消息总算来了——“两取消一允许”正式推行,车主们可以稍微松口气了!人大代表陈训华观点:机动车都是经过严格的出厂检验以后才流入市场的,包括对汽车的安全性能等,都作了严格的检测。这些问题,无疑会影响取消年检的相关进程。

  • 感恩有个好老公的句子(感恩有个好老公的句子)

    下面希望有你要的答案,我们一起来看看吧!谢谢老公用自己的一言一行让我一点点变得更积极乐观,脾气也平和了很多。谢谢老公不辞辛苦,在周末时总带着我出去玩,满足我到处跑的愿望。老公你是我的全部,你是我的所有,愿你每天快乐,每天开心。老公,感谢你这些年为家所做的贡献,我代表全家及将来我们的孩子向你的啤酒肚、黑眼圈致以崇高的敬意。谢谢老公每天晚上悄悄放我书包里的苹果,让我第二天在办公室有水果吃。

  • 怪物猎人世界冰原steam冥赤龙(怪物猎人世界永久降价)

    《怪物猎人:世界》steam版永久降价到203元了,而这可能都是今天刚解锁的冰原DLC所带来的“福利”,但很多玩家却并不开心。目前,冰原DLC在steam上的评价已经变成了褒贬不一,好评率仅61%。目前,卡普空也已经做出了反应,发出公告表示正在处理,从官方公布的问题触发条件来看,不少卡顿问题是和Directx12有关。被问题困扰最大的也是这部分人,但降价于他们却是无关的。目前,《怪物猎人:世界》本体已经永久从308元降到203元。

  • 商业保理业务模式分析(什么是商业保理)

    保理机构认为管理销售分户账工作繁琐,无利可图。在双保理模式下,由出口商与出口国所在地的保理商签署协议,出口保理商与进口保理商双方也签署协议,相互委托代理务,出口保理商根据出口商的需要提供保理服务。在双保理模式下,即使已核准应收账款,也不能保证进口保理商承担信用风险。因此,保理公司审核进口商的偿付能力和进口保理商的信用。

  • 醋杀菌吗(醋杀不杀菌)

    我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!民间确实有醋可以消毒、杀菌的说法,但消毒专家早就做过实验证明,醋对消毒、杀菌没有任何效果,更不能杀死病毒。对于家庭而言,消毒最好的办法就是通风,而不要盲目熏醋。醋,又称酢、醯、苦酒、米醋,起源于我国。春秋战国时期《周礼》记载“醯入主醯”,“醯”是指醋和其它各种酸味品,由此推算,醋有3000多年历史。

  • 孕吐吃酸的可以缓解(孕期都爱吃酸缓解孕吐)

    国外已经有实际证明孕期过量的食用酸性食物和一些酸性药物是导致肚子里的胎儿畸形的一个重要的原因。既然酸性食物不适合孕妇食用,那么对于醋的食用量也就需要限制了,醋可以用来提味,但是不可以过多的食用,虽然对于有些女性朋友来说不吃醋真的很难受,不过这个特殊的阶段大家应该要特殊对待。喜欢吃酸性食物的孕期妈妈,为了肚子里的宝宝,这十个月应该好好的忌口了。

  • 山东五a景区有哪些 山东五a景区有哪些在哪里

    山东中部山地突起,西南、西北低洼平坦,东部缓丘起伏,地形以山地丘陵为主,东部是山东半岛,西部及北部属华北平原,中南部为山地丘陵,形成以山地丘陵为骨架,平原盆地交错环列其间的地貌,类型包括山地、丘陵、台地、盆地、平原、湖泊等多种类型;地跨淮河、黄河、海河、小清河和胶东五大水系;属暖温带季风气候。