The magic of Fibonacci numbers | Arthur Benjamin | TED

5,721,933 views ・ 2013-11-08

TED


Dubbelklicka på de engelska undertexterna nedan för att spela upp videon.

Översättare: Cecilia Melldén Granskare: Lisbeth Pekkari
00:12
So why do we learn mathematics?
0
12613
3039
Varför lär vi oss matematik?
00:15
Essentially, for three reasons:
1
15652
2548
I huvudsak av tre orsaker:
00:18
calculation,
2
18200
1628
beräkningar,
00:19
application,
3
19828
1900
tillämpningar,
00:21
and last, and unfortunately least
4
21728
2687
och till sist, och tyvärr minst
00:24
in terms of the time we give it,
5
24415
2105
med tanke på den tid vi lägger ner på det,
00:26
inspiration.
6
26520
1922
av inspiration.
00:28
Mathematics is the science of patterns,
7
28442
2272
Matematik är vetenskapen om mönster,
00:30
and we study it to learn how to think logically,
8
30714
3358
och vi studerar det för att lära oss att tänka logiskt,
00:34
critically and creatively,
9
34072
2527
kritiskt och kreativt,
00:36
but too much of the mathematics that we learn in school
10
36599
2926
men allt för mycket av den matematik som vi lär oss skolan
00:39
is not effectively motivated,
11
39525
2319
är inte helt motiverad
00:41
and when our students ask,
12
41844
1425
och när våra elever frågar,
00:43
"Why are we learning this?"
13
43269
1675
"Varför ska vi lära oss detta?"
00:44
then they often hear that they'll need it
14
44944
1961
säger vi att de kommer få nytta av det
00:46
in an upcoming math class or on a future test.
15
46905
3265
i kommande mattekurser eller senare på ett prov.
00:50
But wouldn't it be great
16
50170
1802
Men skulle det inte vara fantastiskt
00:51
if every once in a while we did mathematics
17
51972
2518
om vi någon gång använde matematik
00:54
simply because it was fun or beautiful
18
54490
2949
bara för att det är roligt eller vackert
00:57
or because it excited the mind?
19
57439
2090
eller för att det stimulerar sinnet?
00:59
Now, I know many people have not
20
59529
1722
Nu vet jag att många inte har
01:01
had the opportunity to see how this can happen,
21
61251
2319
fått möjligheten att se hur detta kan ske,
01:03
so let me give you a quick example
22
63570
1829
så låt mig ge er ett snabbt exempel
01:05
with my favorite collection of numbers,
23
65399
2341
med talserien som är min favorit,
01:07
the Fibonacci numbers. (Applause)
24
67740
2728
Fibonaccis talserie. (Applåder)
01:10
Yeah! I already have Fibonacci fans here.
25
70468
2052
Yeah! Jag har redan Fibonaccifans här.
01:12
That's great.
26
72520
1316
Det är fantastiskt.
01:13
Now these numbers can be appreciated
27
73836
2116
Dessa tal kan uppskattas
01:15
in many different ways.
28
75952
1878
på flera olika sätt.
01:17
From the standpoint of calculation,
29
77830
2709
Med utgångspunkt från beräkning,
01:20
they're as easy to understand
30
80539
1677
så är de lika lätta att förstå
01:22
as one plus one, which is two.
31
82216
2554
som ett plus ett, som är två.
01:24
Then one plus two is three,
32
84770
2003
Ett plus två är tre,
01:26
two plus three is five, three plus five is eight,
33
86773
3014
två plus tre är fem, tre plus fem är åtta,
01:29
and so on.
34
89787
1525
och så vidare.
01:31
Indeed, the person we call Fibonacci
35
91312
2177
I själva verket, personen vi kallar Fibonacci
01:33
was actually named Leonardo of Pisa,
36
93489
3180
hette egentligen Leonardo av Pisa,
01:36
and these numbers appear in his book "Liber Abaci,"
37
96669
3053
och dessa tal förekommer i hans bok "Liber Abaci"
01:39
which taught the Western world
38
99722
1650
vilken lärde västvärlden
01:41
the methods of arithmetic that we use today.
39
101372
2827
den aritmetiska metod vi använder idag.
01:44
In terms of applications,
40
104199
1721
För tillämpningar,
01:45
Fibonacci numbers appear in nature
41
105920
2183
förekommer Fibonaccital i naturen
01:48
surprisingly often.
42
108103
1857
förvånansvärt ofta.
01:49
The number of petals on a flower
43
109960
1740
Antalet kronblad i en blomma
01:51
is typically a Fibonacci number,
44
111700
1862
är oftast ett Fibonaccital,
01:53
or the number of spirals on a sunflower
45
113562
2770
eller antalet spiraler på en solros
01:56
or a pineapple
46
116332
1411
eller ananas
01:57
tends to be a Fibonacci number as well.
47
117743
2394
tenderar också vara ett Fibonaccital.
02:00
In fact, there are many more applications of Fibonacci numbers,
48
120137
3503
Faktum är att det finns många användningsområden för Fibonaccital,
02:03
but what I find most inspirational about them
49
123640
2560
men det som jag tycker är mest inspirerande med dem
02:06
are the beautiful number patterns they display.
50
126200
2734
är de vackra talmönster de uppvisar.
02:08
Let me show you one of my favorites.
51
128934
2194
Jag ska visa er en av mina favoriter.
02:11
Suppose you like to square numbers,
52
131128
2221
Antag att du gillar att kvadrera tal,
02:13
and frankly, who doesn't? (Laughter)
53
133349
2675
och helt ärligt, vem gör inte det? (Skratt)
02:16
Let's look at the squares
54
136040
2240
Vi tittar på kvadraten
02:18
of the first few Fibonacci numbers.
55
138280
1851
av de första Fibonaccinummren.
02:20
So one squared is one,
56
140131
2030
Så kvadraten av ett är ett,
02:22
two squared is four, three squared is nine,
57
142161
2317
kvadraten av två är fyra, kvadraten av tre är nio
02:24
five squared is 25, and so on.
58
144478
3173
kvadraten av fem är tjugofem, och så vidare.
02:27
Now, it's no surprise
59
147651
1901
Det är ingen överraskning
02:29
that when you add consecutive Fibonacci numbers,
60
149552
2828
att när du adderar Fibonaccital som följer på varandra,
02:32
you get the next Fibonacci number. Right?
61
152380
2032
så kommer du till nästa, eller hur?
02:34
That's how they're created.
62
154412
1395
Det är så de är gjorda.
02:35
But you wouldn't expect anything special
63
155807
1773
Men man förväntar sig inget speciellt
02:37
to happen when you add the squares together.
64
157580
3076
av att addera kvadraterna.
02:40
But check this out.
65
160656
1346
Men kolla in detta.
02:42
One plus one gives us two,
66
162002
2001
Ett plus ett ger oss två,
02:44
and one plus four gives us five.
67
164003
2762
och ett plus fyra ger oss fem.
02:46
And four plus nine is 13,
68
166765
2195
Och fyra plus nio är tretton,
02:48
nine plus 25 is 34,
69
168960
3213
nio plus tjugofem är trettiofyra,,
02:52
and yes, the pattern continues.
70
172173
2659
och ja, mönstret fortsätter.
02:54
In fact, here's another one.
71
174832
1621
Faktum är, att det finns en till.
02:56
Suppose you wanted to look at
72
176453
1844
Anta att du vill titta på
02:58
adding the squares of the first few Fibonacci numbers.
73
178297
2498
att addera kvadraterna av de första Fibonaccitalen.
03:00
Let's see what we get there.
74
180795
1608
Låt oss se vad vi kan få.
03:02
So one plus one plus four is six.
75
182403
2139
Så ett plus ett plus fyra är sex.
03:04
Add nine to that, we get 15.
76
184542
3005
addera nio till, så får vi femton.
03:07
Add 25, we get 40.
77
187547
2213
addera 25, vi får 40.
03:09
Add 64, we get 104.
78
189760
2791
Lägg till 64, vi får 104.
03:12
Now look at those numbers.
79
192551
1652
Titta nu på dessa siffror.
03:14
Those are not Fibonacci numbers,
80
194203
2384
De är inte Fibonaccital,
03:16
but if you look at them closely,
81
196587
1879
men om du tittar närmare på dem,
03:18
you'll see the Fibonacci numbers
82
198466
1883
så ser du Fibonaccitalen
03:20
buried inside of them.
83
200349
2178
inbäddade i dem.
03:22
Do you see it? I'll show it to you.
84
202527
2070
Ser ni det? Jag ska visa er.
03:24
Six is two times three, 15 is three times five,
85
204597
3733
Sex är två gånger tre, femton är tre gånger fem,
03:28
40 is five times eight,
86
208330
2059
40 är fem gånger åtta,
03:30
two, three, five, eight, who do we appreciate?
87
210389
2928
två, tre, fem, åtta, vem vi bakom detta blotta?
03:33
(Laughter)
88
213317
1187
(Skratt)
03:34
Fibonacci! Of course.
89
214504
2155
Fibonacci! Vem annars.
03:36
Now, as much fun as it is to discover these patterns,
90
216659
3783
Hur roligt det än är att upptäcka dessa mönster,
03:40
it's even more satisfying to understand
91
220442
2482
är det ännu mer tillfredställande att förstå
03:42
why they are true.
92
222924
1958
varför detta stämmer.
03:44
Let's look at that last equation.
93
224882
1889
Vi tittar på den sista ekvationen.
03:46
Why should the squares of one, one, two, three, five and eight
94
226771
3868
Varför borde kvadraten av ett, ett, två, tre, fem, och åtta
03:50
add up to eight times 13?
95
230639
2545
bli åtta gånger 13?
03:53
I'll show you by drawing a simple picture.
96
233184
2961
Jag ska visa det med en enkel bild.
03:56
We'll start with a one-by-one square
97
236145
2687
Vi börjar med ett gånger ett - rutan
03:58
and next to that put another one-by-one square.
98
238832
4165
och sätter en annan ett gånger ett -ruta vid sidan om.
04:02
Together, they form a one-by-two rectangle.
99
242997
3408
tillsammans bildar de en ett gånger två-rektangel.
04:06
Beneath that, I'll put a two-by-two square,
100
246405
2549
Under det placerar jag en två gånger två-ruta,
04:08
and next to that, a three-by-three square,
101
248954
2795
och vid sidan om en tre gånger tre-ruta,
04:11
beneath that, a five-by-five square,
102
251749
2001
under detta, en fem gånger fem-ruta.
04:13
and then an eight-by-eight square,
103
253750
1912
och sedan en åtta gånger åtta-ruta,
04:15
creating one giant rectangle, right?
104
255662
2572
och skapar en stor rektangel, eller hur?
04:18
Now let me ask you a simple question:
105
258234
1916
Låt mig ställa en enkel fråga:
04:20
what is the area of the rectangle?
106
260150
3656
vad är rektangelns area?
04:23
Well, on the one hand,
107
263806
1971
Ja, å ena sidan
04:25
it's the sum of the areas
108
265777
2530
är det summan av areorna
04:28
of the squares inside it, right?
109
268307
1866
inuti rektangeln, eller hur?
04:30
Just as we created it.
110
270173
1359
precis som vi gjorde den.
04:31
It's one squared plus one squared
111
271532
2172
det är kvadraten av ett plus kvadraten av ett
04:33
plus two squared plus three squared
112
273704
2233
plus kvadraten av två plus kvadraten av tre
04:35
plus five squared plus eight squared. Right?
113
275937
2599
plus kvadraten av 5 plus kvadraten av 8, eller hur?
04:38
That's the area.
114
278536
1857
det är arean.
04:40
On the other hand, because it's a rectangle,
115
280393
2326
Å andra sidan, eftersom det är en rektangel,
04:42
the area is equal to its height times its base,
116
282719
3648
är arean lika med höjden gånger bredden,
04:46
and the height is clearly eight,
117
286367
2047
och höjden är helt klart åtta,
04:48
and the base is five plus eight,
118
288414
2903
och basen är fem + åtta,
04:51
which is the next Fibonacci number, 13. Right?
119
291317
3938
vilket är nästa Fibonaccital, 13. Eller hur?
04:55
So the area is also eight times 13.
120
295255
3363
Så arean är 8 gånger 13.
04:58
Since we've correctly calculated the area
121
298618
2262
Eftersom vi beräknat arean korrekt
05:00
two different ways,
122
300880
1687
på två olika sätt,
05:02
they have to be the same number,
123
302567
2172
måste de bli samma tal,
05:04
and that's why the squares of one, one, two, three, five and eight
124
304739
3391
och det är därför som kvadraten av ett, ett, två, tre, fem och åtta
05:08
add up to eight times 13.
125
308130
2291
blir 8 gånger 13.
05:10
Now, if we continue this process,
126
310421
2374
Om vi nu fortsätter detta,
05:12
we'll generate rectangles of the form 13 by 21,
127
312795
3978
kommer vi att få rektanglar med formen 13 gånger 21,
05:16
21 by 34, and so on.
128
316773
2394
21 gånger 34, och så vidare.
05:19
Now check this out.
129
319167
1409
Kolla nu på detta.
05:20
If you divide 13 by eight,
130
320576
2193
Om du dividerar 13 med 8,
05:22
you get 1.625.
131
322769
2043
så får du 1.625.
05:24
And if you divide the larger number by the smaller number,
132
324812
3427
Och om du dividerare ett större tal med ett mindre tal,
05:28
then these ratios get closer and closer
133
328239
2873
så kommer kvoten närma sig
05:31
to about 1.618,
134
331112
2653
runt 1.618,
05:33
known to many people as the Golden Ratio,
135
333765
3301
som många känner som det gyllene snittet,
05:37
a number which has fascinated mathematicians,
136
337066
2596
ett tal som har fascinerat matematiker,
05:39
scientists and artists for centuries.
137
339662
3246
vetenskapsmän och konstnärer i århundraden.
05:42
Now, I show all this to you because,
138
342908
2231
Jag visar er allt detta för
05:45
like so much of mathematics,
139
345139
2025
som så mycket av matematiken,
05:47
there's a beautiful side to it
140
347164
1967
finns det en vacker sida av det
05:49
that I fear does not get enough attention
141
349131
2015
som inte uppmärksammas nog
05:51
in our schools.
142
351146
1567
i våra skolor.
05:52
We spend lots of time learning about calculation,
143
352713
2833
Vi tillbringar mycket tid med att lära oss beräkningar,
05:55
but let's not forget about application,
144
355546
2756
låt oss inte glömma tillämpningar,
05:58
including, perhaps, the most important application of all,
145
358302
3454
inklusive den kanske viktigaste tillämpningen av alla,
06:01
learning how to think.
146
361756
2076
att lära sig hur man tänker.
06:03
If I could summarize this in one sentence,
147
363832
1957
Om jag summera detta i en mening,
06:05
it would be this:
148
365789
1461
skulle det bli:
06:07
Mathematics is not just solving for x,
149
367250
3360
Matematik är inte bara att lösa ut x,
06:10
it's also figuring out why.
150
370610
2925
det handlar också om att fundera på varför.
06:13
Thank you very much.
151
373535
1815
Tack så mycket.
06:15
(Applause)
152
375350
4407
(Applåder)
Om denna webbplats

På den här webbplatsen hittar du YouTube-videor som är användbara för att lära sig engelska. Du kommer att få se engelska lektioner som ges av förstklassiga lärare från hela världen. Dubbelklicka på de engelska undertexterna som visas på varje videosida för att spela upp videon därifrån. Undertexterna rullar i takt med videouppspelningen. Om du har några kommentarer eller önskemål kan du kontakta oss via detta kontaktformulär.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7