NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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ITÉRATIONS

 

Débutants

Fibonacci

Nombres de

FIBONACCI et Cie

 

Glossaire

Suite et série

 

 

INDEX

 

 

Fibonacci

 

Itérations

 

 

Fibonacci

Propriétés (1/2)

Propriétés (2/2)

Formule de Binet et Fibonacci généralisés

Fraction 1/89 et polynôme générateur

Fibonacci et fractales

 

Sommaire de cette page

>>> Fractale du mot Fibonacci

>>> Dimension de Hausdorff

>>>  Construction des courbes jusqu'à M14

>>> Programmation Scratch

>>> Courbe jusqu'à F23

>>> Nature fractale

 

 

 

 

SUITE DE FIBONACCI et Nombre d'or

Propriétés Fractales

  

Si la  suite de Fibonacci est de nature récursive (chaque valeur est construite à partir des valeurs précédentes), elle n'est pas de nature fractale; elle n'est pas auto-similaire (pas de répétitions à l'infini de motifs similaires).

Pourtant, l'imagination des amoureux de cette suite a conduit à dénicher des recoins fractals … Il existe notamment une figure fractale formée à partir du mot binaire Fibonacci.

Note: le chou Romanesco fait penser à une structure fractale impliquant la suite de Fibonacci.

 

 

Fractale du mot Fibonacci

 

Mot Fibonacci se réfère à une suite de 0 et de 1 qui pourrait tout aussi bien être une suite de deux lettes.

L'idée de la construction d'une courbe fractale consiste à interpréter ces chiffres binaires comme des instructions de dessin.

 

 

MF4 = 010

MF5 = 01001

MF5 = 01001010

 

Trois nombres successifs, et principe de la construction de M5.

Instructions

Pour chaque chiffre: dessiner un trait unitaire.

Si le chiffre est "0" en fin de trait: tourner d'un quart de tour:

- à droite si le rang du chiffre est impair;

- à gauche, si le rang est pair

(odd-even draw rule).

 

Exemple avec F5

Un trait vertical (ou horizontal). Le zéro en position impair impose un quart de tour à droite.

Avec le 1, dessin d'un trait simple; on conserve la direction.

Avec le 0 de rang impair, dessin d'un trait et quart de tour vers la droite.

Avec le 0 suivant de rang pair, le trait est suivi d'un quart de tour vers la gauche.

Et avec le 1 final, dessin d'un trait simple.

 

 

Exemple de construction

Chaque nombre Fibonacci peut être dessiné indépendamment des autres.

 

Dimension de Hausdorff

La droite a une dimension 1 et la surface, une dimension 2.

Cette ligne du mot Fibonacci qui court sur le plan sans jamais se recouper à une dimension intermédiaire: 1,637938208 …  Avec phi, le nombre d'or:

Voir Dimension des fractales

 

Construction des courbes jusqu'à M14

Source image: N°478 Pour la Science et The Fibonacci Word fractal

Voir Courbe jusqu'à  F23

 

 

Programmation Scratch

 

Dessin à partir du mot Fibonacci

 

Note: exercice de programmation amusant, mais la valeur du mot Fibonacci dépasse vite la capacité du logiciel. Il est très difficile d'imaginer aller plus loin que le septième mot.

 

 

Commentaires

Initialisation en effaçant et mettant le stylo en position de départ.

Préparation du mot de Fibonacci (ici MF7) entré à la main. Calcul de "Qchiffre", la quantité de chiffres (attention au zéros au départ qui sont ignorés par ce type de calcul).

La variable "rang" indiquera si le chiffre est au rang pair ou impair.

Lancement de la boucle pour "Qchiffre" répétitions.

La variable "avance" est en fait égale au reste de la division par 2 qui est soit 0 ou 1 et qui va guider la progression du dessin.

Si cette variable "avance" est à 0 tourner à droite ou à gauche selon la parité donnée par la variable "rang".

Supprimer un chiffre au MotFibon et augmenter le rang d'une unité.

L'attente est facultative. Elle permet de voir évoluer les compteurs

 

Résultat de l'exécution du programme

Voir Programmation avec Scratch

 

 

 

Dessin avec calcul des chiffres un à un

Cette méthode évite la mémorisation des mots Fibonacci qui deviennent vite très longs.

On reprend la formule de calcul du énième chiffre du mot Fibonacci

 

 

Résultat de l'exécution du programme avec 1700 pas de 4 et 7000 pas de 1

                     

Voir Programmation de fractales avec Scratch

 

Résultat de l'exécution du programme avec 28 657 = F23 pas de 0,5

 

Nature fractale

 

Les couronnes autour des carrés de taille de plus en plus petite montrent la nature auto-similaire (fractale) de cette courbe

Pour encore mieux visualiser la nature fractale de cette courbe voir les images sur le site The Fibonacci Word fractal.

 

Vous pouvez vous régaler à construire cette courbe avec Scratch. Logiciel gratuit et avec emploi ultrasimple et immédiat.

 

 

 

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*       Tables des nombres de Fibonacci et autres

*       Théorie des nombres

DicoNombre

*       Nombre 1,637 …

Article

*       La suite de Fibonacci … et ses suites – Jean-Paul Delahaye – Pour la Science – N°478 – Août 2017

Sites

*      Fractale du mot Fibonacci – Wikipédia

*      Courbe du mot de Fibonacci – Mathcurve

*      The Fibonacci Word fractal – Alexis Monnerot-Dumaine – 2009 – Explications (en anglais), figures et calculs

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http://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Iteration/FiboFrac.htm