Fibonaccis talföljd

I framförallt kursplanerna till Matematik 1 ingår det att känna till vissa av de delar av matematiken som på ett speciellt sätt är tydliga i naturen. Ett av de allra tydligaste sambanden i naturen är det som kallas för fibonaccis talföljd.

Vad är fibonaccis talföljd

Om vi först börjar att förklara vad en talföljd är för något så blir det också enklare att förstå fibonaccis talföljd.

En talföljd kan beskrivas som en följd av tal där varje efterföljande tal påverkas av tidigare tal enligt ett samband. Ett exempel på en talföljd är tex 3, 9, 27, 81, 243, … Detta är en så kallad geometrisk talföljd som ligger i matematik 3 där varje efterföljande tal fås genom att multiplicera föregående tal med en så kallad kvot som i det här fallet är 3.

Med fibonaccis talföljd är det istället så att vi får nästföljande tal genom att addera de två föregående talen med varandra. Om vi därför skulle skriva ut ett antal av dessa tal får vi

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, …

Formeln för fibonaccis talföljd

De två första talen i fibonaccis talföljd är 0 och sedan 1. Efterföljande tal får vi genom

$a_n=a_{n-1}+a_{n-2}$an=an1+an2

Exempelvis är

$a_3=0+1=1$a3=0+1=1
$a_4=1+1=2$a4=1+1=2
$a_5=1+2=3$a5=1+2=3
$a_6=2+3=5$a6=2+3=5
$a_7=5+3=8$a7=5+3=8

Vad är egentligen intressant med dessa tal?

Så vad är det egentligen som är intressant med just dessa tal uppkallade efter italienaren Leonardi Pisano Fibonacci (1200 – talet)?

Det intressanta är att dessa tal och kvoten mellan dem (dvs 8/5 eller 55/34) återkommer om och om igen i naturen. Förhållandet mellan talen kommer att närma sig det gyllene snittet ju högre efterföljande tal som du delar med varandra.

Det gyllene snittet är ungefär 1,618. Om vi delar några efterföljande tal i fibonaccis talföljd får vi

$\frac{8}{5}=1,6$85 =1,6

$\frac{55}{34}\approx1,6176$5534 1,6176

$\frac{2584}{1597}\approx1,618$25841597 1,618

Dvs förhållandet mellan talen verkar bli allt mer lika det gyllene snittet!

Exempel där fibonaccis talföljd dyker upp i naturen

Fibonacci och kottar

Om du kikar ovanifrån på en kotte så kan du se att att kottens så kallade fjäll vrider sig i spiraler åt det ena och det andra hållet. Om man räknar dessa spiraler kommer du att se att det finns 13 stycket åt ena hållet och 8 stycket åt det andra. Just dessa två tal ingår  i fibonaccis talföljd (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, …) och ställer vi upp kvoten av dessa två tal så får vi  $\frac{13}{8}=1,625$138 =1,625.

Solrosor är också ett exempel där vi hittar fibonaccis talföljd och det gyllene snittet. Även för solrosor så kan du räkna spiralerna som sitter i par. Du hittar då par av fibonaccis talföljd, exempelvis 55 och 34.

Det finns mängder av fler exempel från naturen på detta. Några av dessa är kronärtskocka, snäckor, blomkål (romanesca). Det är lite av ett under hur naturen har formats på ett sätt som vi människor både tycker är vackert och kan tolka matematiskt.

Publicerad

Betygssystemet i Matematik GY11 – ABCDEF

Det börjar närma sig den första betygssättningen för gymnasieelever och elever satsar extra inför slutspurten med nationella prov och lärare laddar sina rättningsbatterier (inklusive mig själv). Här bloggar vi om hur du kan förstå och tolka de nya betygen A, B, C, D, E och F.

Betygen – Friendly Graphics och jämförelse med G, VG och MVG

I bilden här ovan hittar du en typisk visuell förklaring av de olika betygsstegen F till A. Det som är den största skillnaden mellan det nya och det gamla betygssystemet är att man har infört mellansteg mellan E och C samt mellan C och A. Detta skulle väl kunna jämföras lite slarvigt som att D = G+ och B = VG+. Det är inte tydligt uttalat så men det är en hjälp för att förstå tänket bakom betygen.

Hur skall jag nå höga betyg i min kurs?

Jag får ofta mail där besökare och kunder frågar mig om hur man egentligen når höga betyg (då gärna MVG eller A). Jag brukar ungefär svara samma sak varje gång jag får dessa mail. Framförallt att det faktiskt går att plugga sig till minst VG/C när man tränar på matematik. För att sedan nå det där extra steget till full pott så är det väldigt olika från person till person hur detta nås. Men generellt tycker jag att det är så att den som ger mycket tid till problemlösning och att helt själv lösa problem denne inte tidigare har stött på kommer en bit på vägen.

Jag hoppas också att bilden och förklaringen här ovan hjälper dig att satsa på rätt typ av kunskap när du sitter hemma och pluggar inför slutet! Dela gärna vidare bilden här ovan om du vill.

De olika betygen A, B, C, D, E och F i text

Betyget A

Utförligt beskriva samband
Visar Säkerhet och effektivitet i lösningar
Kan lösa komplexa problem
Generella lösningar
Nyanserade och välgrundade omdömen och resonemang,
God anpassning av matematiskt språk, rätt symboler och struktur
Nyanserade och välgrundade kopplingar av matematik i kultur och samhälle.
Betyget C
Utförliga lösningar
viss säkerhet i lösningar
Löser problem med flera begrepp och i flera steg
Avancerade tolkningar
Enkel utvärdering med välgrundade resonemang.
Använder det matematiska språket
Visar matematikens betydelse i kultur och samhälle.
Betyget E
Översiktliga lösningar
Viss säkerhet i lösningar
Kan lösa bekanta problem
Kan lösa enkla standardproblem.
Publicerad

Från omotiverad Gymnasieelev till Chalmersstudent – Bloggintervju

Simon Andersson var en av de första kunderna här på MatematikVideo.se som kontaktade mig precis när den här sajten hade startat igång. Då hade vi bara två kurser här och det mesta var under utveckling. Sedan har jag haft turen att, lite på avstånd, få följa Simon på hans resa för att tenta av Matematik C, Matematik D och Matematik E för att till slut hamna som civilingenjörsstudent på Chalmers. En helt klart häftig resa!

Så för att inspirera fler att göra denna resa skickade jag iväg ett mail till Simon för att kolla om han kanske kunde ställa upp på en intervju. Han sa ja och här är resultatet. Läs och inspireras!

Hej Simon, kan du berätta lite om dig själv och vad du gör just nu?

Jag läser till Civilingenjör på Chalmers. Något jag inte hade kunnat föreställa mig för några år sedan :-).

Vad tyckte du om matematik på gymnasiet?

Jag gick musik och vi hade ganska negativ inställning till matematik i klassen överlag. Jag läste upp till matte B i vilken jag halkade efter och fick lite problem. Något jag har svårt att förstå nu 🙂
Du pluggar ju matematik på Chalmers för tillfället, vad tycker du om det?

När man väl kommer in i det tycker jag det är kul! Det är extremt utmanande, och all matte har ju inte direkt uppenbara applikationer. Men samtidigt tycker jag det är spännande att logiken har som sitt ”eget språk”, och att man tränar hjärnan i att tänka mer objektivt och lösningsorienterat.

Chalmers tekniska högskola

Om du jämför gymnasiematematiken med högskolematematiken, vad tycker du är de största skillnaderna?

Jag träffade en vän till min farsa (båda är civilingenjörer) för ett tag sen, och han sa att steget mellan gymnasiet och Chalmers är ungefär som steget från dagis till att börja skolan. Ganska träffande tycker jag :-). Men man ska inte bli avskräckt. Samtidigt som tempot höjs så får man också oändligt mycket bättre förutsättningar att lära sig, då man har motiverade och duktiga klasskamrater runt sig som man kan sammarbeta med, bättre studiemiljö och duktiga övningsledare man kan fråga. Men man får räkna med att lägga ned mycket mer tid på att plugga och jag har fått släppa en hel del av mina sidoprojekt för att prioritera skolan.

Men konkret när det gäller matten, så är en stor skillnad att man väntas memorera mycket. Vi har inga formelblad så t ex alla trigonometriska och geometriska formler etc får man ha i huvudet. Och man kan få t ex 7 nya ”identiteter” på en föreläsning, sen väntas man kunna dem. Vi använder ju inga miniräknare på matten heller, men det var ett mindre steg än jag räknat med. Talen är mer gjorda för att de ska gå att räkna ut i huvudet och med uppställningar så man oftast får ut ett lämpligt svar eller en punkt där man får sluta utan räknare (t ex arcsin för en krånglig vinkel). Sedan har vi även haft bevislistor på t ex 17 matematiska bevis som man ska memorera/förstå så gott det går till tentorna som kan vara runt nån halv sida styck.

Vilka råd skulle du ge till studenter som just nu läser gymnasiematte och siktar på högskolematematik i framtiden? Vad är viktigt att kunna osv?

Det som nästan alla säger är det viktigaste, är att lära sig hantera känslan av att inte fatta ett skit, och att tappa kontrollen ibland då det känns som allt går åt pepparn när det är svårt. Det får man träna sig i på Civilingenjörsutbildningar. Vår mattelärare menar att skillnaden för Volvo om de rektryterade någon randomkille på gatan eller en civilingenjör, är att om de sätter randomkillen i projektarbete så fattar han inte ett dugg och ger upp efter 10 minuter. Civilingenjören fattar inte heller ett dugg, men är van vid den känslan och fortsätter tills han/hon förstår problemet och vad som behöver göras. Det gäller alltså att inte bli avskräckt när det känns svårt, utan se det som en utmaning även om man känner förvirring och press.

Tips i övrigt är att kolla in matematikvideo som har bra genomgångar 😉 Själv tentade jag all teknisk behörighet (till Matte E, Fysik B, Kemi A) på ett år utan att gå basåret eller ha någon lärare. Det hade inte varit möjligt utan matematikvideo som också gjorde att matten kändes mycket roligare! Jag började även gå på Intize på Chalmers som har gratis mattehjälp för gymnasieelever, och där fanns även möjlighet att få en egen mentor som man kunde få hjälp av. Det jag speciellt gjorde var att göra konkreta listor på allt jag inte förstod, och gå dit och fråga så mycket som möjligt. Det hjälpte förstås mycket!

Men då det kan vara många som vill ha hjälp är det bra att förbereda, t ex skriva upp talet färdigt dit man inte fattar och formulera frågan tydligt direkt bredvid. Eller skriva upp mer allmänna frågeställningar ”hur funkar det när man deriverar med kedjeregeln si och så”. Sen i fysik B blev det lite tufft en period (utan lärare..) och då letade jag upp en doktorand som jag tog lite privatlektioner med. Man ska inte dra sig för att ta till alla resurser som behövs! Och komma ihåg att i längden smäller envishet och kreativitet högre än talang :-). Det menar även vår mattelärare. Att det finns en viss ”genidyrkan” på Chalmers som han inte gillar, för konstigt nog är det oftast de som pluggat ihärdigast som är ”genierna”.

Här tackar vi Simon för att han tog sig dit att svara på mina frågor. Och Simon, lycka till med studierna, jag är övertygad om att det kommer gå mycket bra!

Intervju av: Simon Rybrand

 

Publicerad

Pre Algebra och skolbesök

Vad kommer egentligen innan Algebra och förståelse av ekvationer, funktioner och Algebraiska uttryck? Kanske borde vi göra som jänkarna och införa mer pre algebra i våra skolor?

MatematikVideo på besök på Lövgärdesskolan

Idag var jag på besök på en skola i Göteborg för att prata matematik med en lärare på högstadiet. Vi diskuterade bland annat vilka behov det finns för elever i de åldrarna och vilka möjliga metoder det finns för att göra så bra undervisning som möjligt. Jag jobbar själv deltid som gymnasielärare i matematik så det var väldigt intressant att prata om matematik med en duktig lärare som jobbar på högstadiet. Dels för att lära sig mer själv men också för att förstå hur vi på MatematikVideo.se kan utveckla våra kurser i framtiden. Vi pratade bland annat om det som man i USA brukar kallas för pre algebra vilket vi båda tyckte var något som var viktigt att lyfta fram i den svenska matematikundervisningen.

Pre Algebra för att förstå Algebra

Pre Algebra kan sägas vara något vi kan jobba med innan vi sätter igång med ekvationer, ekvationssystem eller att beräkna funktioners värden. Man kan säga att det är en slags inkörsport för att mjuka upp och vänja våra hjärnor vid att jobba med bokstäver i matematiken. Det handlar framförallt att jobba algebraiskt med bilder, övningar och ord innan vi sätter igång med x:en och y:na. Att först få en känsla för hur man tänker i Algebran och att det framförallt inte är så stor skillnad på att räkna med bokstäver (dvs Algebra) och att räkna med tal (Aritmetik). Här på MatematikVideo.se kommer jag att ta med mig detta i mina planer framåt i grundkurser och pedagogiska upplägg.

Ett litet exempel på Pre Algebra

För att visa ett exempel på pre algebra som passar in på gymnasieundervisningen i matematik kan vi skapa en geometrisk bild för att förstå den distributiva lagen, dvs att

$ a \cdot (b + c) = ab + ac $

pre algebra

Två olika sätt att beräkna arean?

Istället för att direkt försöka förstå själva formeln kan vi fundera på hur vi räknar ut arean för kvadraten i figuren. Då kanske vi inser att det finns två olika sätt att beräkna arean. Dels kan den beräknas genom att ta a•(b + c) alltså höjden gånger bredden. Eller så kan vi beräkna varje rektangel för sig och få arean genom att beräkna a•b + a•c. Dvs a•(b + c) = a•b + a•c som ju är den distributiva lagen!

Alltså visar de två olika sätten att beräkna arean i figuren att vänsterledet = högerledet i formeln här ovan.

Det här är alltså ett sätt att mjuka upp förståelsen av vår formeln bildligt innan vi lär oss den som formeln. Kanske kan det vara något för dig?

Publicerad