Entrez le nombre de termes (jusqu’où aller) et appuyez sur « Calculer ». Vous obtenez les premiers termes de la suite de Fibonacci (1 ; 1 ; 2 ; 3 ; 5 ; 8 ; …), le terme de rang n et la somme des n premiers termes.
Table des matières
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Ce que vous pouvez faire sur cette page
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À quoi sert ce calcul ?
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Mode d'emploi
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Formules et graphiques
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Symboles et termes
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Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
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Calculer avec Excel
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Calculer avec Google Sheets
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Calculer avec Python
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Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
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Faire faire le calcul par ChatGPT
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Les atouts de DataChef
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Fonctions connexes
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Liste des calculatrices NumberChef
Ce que vous pouvez faire sur cette page
- Entrez une seule valeur, le nombre de termes (jusqu’où aller), pour obtenir à la fois le terme de rang \(n\) de la suite de Fibonacci (1 ; 1 ; 2 ; 3 ; 5 ; 8 ; 13 ; …) et la somme des \(n\) premiers termes
- Répond directement à des questions comme « Quel est le 20e nombre de Fibonacci ? Combien font les 20 premiers additionnés ? »
- Calcule des valeurs exactes, sans perdre un seul chiffre, jusqu’au terme de rang 1000 (un nombre de 209 chiffres)
- Avec le résultat, un graphique montre comment croît la suite de Fibonacci, chaque terme étant la somme des deux termes précédents
- Une explication simple de la formule (la relation de récurrence) et des formules à copier-coller pour Excel, Google Sheets et Python se trouvent aussi sur cette page
À quoi sert ce calcul ?
La suite de Fibonacci suit une règle simple, « additionner les deux termes précédents » : c’est un exercice classique pour apprendre les boucles et la récursivité (une fonction qui s’appelle elle-même) en initiation à la programmation. La même réponse peut prendre des temps très différents selon la façon d’écrire le code (une récursivité naïve demande un nombre énorme d’appels pour atteindre le rang 50) : elle est donc aussi très utilisée en cours d’algorithmique.
Une structure de données (le tas de Fibonacci) et une méthode de recherche (la recherche de Fibonacci) portent même son nom : c’est l’une des notions de base de l’informatique.
On démontre que le rapport de deux nombres de Fibonacci voisins (le suivant ÷ le précédent) se rapproche du nombre d’or \(\varphi = 1{,}618\cdots\) quand on avance dans la suite. De fait, \(55 \div 34 \approx 1{,}6176\) et \(89 \div 55 \approx 1{,}6182\) : dès le rang 10 environ, les deux premières décimales sont déjà les bonnes.
Le nombre d’or est parfois utilisé en design comme proportion harmonieuse. On dit par exemple souvent que le format d’une carte bancaire s’en approche. Que le nombre d’or surgisse d’une suite construite seulement en additionnant des entiers, c’est la plus belle propriété de la suite de Fibonacci.
La suite de Fibonacci vient d’un problème du Liber abaci, le livre du mathématicien italien Fibonacci (XIIIe siècle) : « Un couple de lapins nouveau-nés donne naissance à un nouveau couple chaque mois dès l’âge de 2 mois. Comment évolue le nombre de couples mois après mois ? » Le nombre de couples croît comme 1 ; 1 ; 2 ; 3 ; 5 ; 8 ; …, et atteint 144 couples au 12e mois.
Bien sûr, les vrais lapins ne se reproduisent pas exactement ainsi : c’est un modèle idéalisé. Il est pourtant devenu le point de départ de la description, par des suites, de quantités qui croissent en fonction des quantités précédentes.
En développement logiciel agile, on estime souvent le travail avec des nombres tirés de la suite de Fibonacci, comme 1, 2, 3, 5, 8, 13… (les « points d’effort », ou story points).
Les écarts grandissent avec les nombres, ce qui correspond à la réalité : on ne peut pas estimer précisément les grosses tâches. Cela évite aussi des débats inutilement fins du type « 8 ou 9 ? ».
On a relevé de nombreux cas où le nombre de spirales est un nombre de Fibonacci (8, 13, 21, 34, 55…), comme les spirales de graines d’un tournesol (par exemple 34 dans un sens et 55 dans l’autre) ou les spirales d’écailles des pommes de pin et des ananas. On l’explique par la façon dont les plantes poussent : les nouveaux bourgeons et les nouvelles graines se forment dans des directions qui ne chevauchent pas les parties déjà présentes.
Toutes les plantes ni tous les spécimens ne suivent pas cette règle : c’est une tendance, beaucoup d’exemples donnant des nombres de Fibonacci. Comptez les spirales d’une plante près de chez vous, vous croiserez peut-être cette suite.
Formules et graphiques
Symboles et termes
Symboles
| \(n\) | n | Le nombre de termes : un entier strictement positif qui indique jusqu’où on va dans la suite. « Jusqu’au rang 10 », c’est \(n = 10\). |
| \(a_n\) | a indice n | Le terme de rang \(n\) : le \(n\)-ième nombre de la suite. La petite lettre en bas à droite (l’indice) indique le rang. Dans la suite de Fibonacci, \(a_1 = 1\), \(a_2 = 1\), \(a_3 = 2\), \(a_4 = 3\), … Les manuels français notent souvent les suites \(u_n\) plutôt que \(a_n\). |
| \(a_{n-1}\) | a indice n moins un | Le terme juste avant celui de rang \(n\). Pour le rang 10, c’est le terme de rang 9. La soustraction dans l’indice signifie « un rang plus tôt ». |
| \(a_{n-2}\) | a indice n moins deux | Le terme deux rangs avant celui de rang \(n\). Pour le rang 10, c’est le terme de rang 8. |
| \(a_{n+2}\) | a indice n plus deux | Le terme deux rangs après celui de rang \(n\). Pour le rang 10, c’est le terme de rang 12. La somme des termes de rang 1 à \(n\) est égale à ce terme moins \(1\). |
| \(S_n\) | S indice n | La somme des termes de rang 1 à \(n\), une écriture courte de \(a_1 + a_2 + \cdots + a_n\). La lettre S vient de « somme ». |
| \(\varphi\) | phi | Le symbole du nombre d’or. Sa valeur est \(\varphi = \dfrac{1 + \sqrt{5}}{2} = 1{,}618\cdots\). Le rapport de deux nombres de Fibonacci voisins (le suivant ÷ le précédent) s’en rapproche de plus en plus quand on avance dans la suite. |
| \(\cdots\) | points de suspension | Un symbole qui indique que la suite continue selon la même règle. Écrire 1 ; 1 ; 2 ; 3 ; 5 ; 8 ; … signifie que la suite continue en additionnant les deux termes précédents. |
Termes
| suite | Une liste de nombres rangés dans un ordre donné. Chaque nombre de la liste s’appelle un terme. |
| suite de Fibonacci | Une suite qui commence par 1 ; 1 puis continue selon la règle « chaque terme est la somme des deux précédents », ce qui donne 1 ; 1 ; 2 ; 3 ; 5 ; 8 ; 13 ; 21 ; … Elle vient d’un problème sur la façon dont se multiplient des couples de lapins, présenté dans son livre par le mathématicien italien Fibonacci au XIIIe siècle. Chaque nombre de la suite s’appelle un nombre de Fibonacci. |
| terme | Chacun des nombres d’une suite. Depuis le début, on parle du terme de rang 1, du terme de rang 2, etc. |
| premier terme | Le tout premier terme d’une suite, c’est-à-dire le terme de rang 1. Dans la suite de Fibonacci (comptée comme sur cette page), il vaut 1. |
| relation de récurrence | Une formule qui décrit une suite comme « une règle qui donne le terme suivant à partir des termes précédents ». La relation de récurrence de la suite de Fibonacci est \(a_n = a_{n-1} + a_{n-2}\). Les suites définies par récurrence s’étudient en première (spécialité mathématiques). |
| conditions initiales | Les valeurs des premiers termes, données avec une relation de récurrence. Pour la suite de Fibonacci, les conditions initiales sont \(a_1 = 1\) et \(a_2 = 1\). Sans elles, la relation de récurrence seule ne détermine pas la suite. |
| nombre d’or | Le nombre \(\dfrac{1 + \sqrt{5}}{2}\), environ \(1{,}618\) (on parle aussi de proportion dorée). Depuis l’Antiquité, ce rapport passe pour harmonieux, et on le note \(\varphi\) (phi). On démontre que le rapport de deux nombres de Fibonacci voisins se rapproche du nombre d’or quand on avance dans la suite. |
| terme général | Le terme de rang \(n\) écrit comme une formule en \(n\) (une formule explicite). La suite de Fibonacci en a une aussi, qui utilise le nombre d’or \(\varphi\) : la formule de Binet. Elle contient \(\sqrt{5}\) et est un peu compliquée : si vous voulez seulement la valeur, additionner pas à pas avec la relation de récurrence est plus sûr. |
| suite arithmétique | Une suite où la différence entre deux termes voisins est toujours la même, comme 5 ; 8 ; 11 ; 14 ; … (on ajoute 3 à chaque fois). Une suite arithmétique ajoute un nombre fixe, alors que la suite de Fibonacci ajoute les deux termes précédents. |
| suite géométrique | Une suite où le rapport entre deux termes voisins est toujours le même, comme 3 ; 6 ; 12 ; 24 ; … (on multiplie par 2 à chaque fois). La suite de Fibonacci n’est pas géométrique, mais plus loin elle croît d’un facteur presque constant, environ 1,618 : elle se comporte presque comme une suite géométrique. |
Ce qu’il est utile de savoir avant de commencer
Voici ce qu’il est utile de savoir pour utiliser le calcul de cette page en le comprenant vraiment, et pas seulement en appuyant sur le bouton.
Si vous bloquez, revoir ces notions est le chemin le plus court.
| L’addition des nombres entiers (CE1-CE2, 7-9 ans) |
|
| Suites de nombres et régularités (CM1-CM2, 9-11 ans) |
|
| Le calcul littéral (5e, 12-13 ans) |
|
| La notation des suites (première, 16-17 ans) |
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Calculer avec Excel
| Terme de rang 1 | 1 |
| Terme de rang 2 | 1 |
| Terme de rang 3 | =B1+B2 |
| Terme de rang 4 | =B2+B3 |
| Terme de rang 5 | =B3+B4 |
| Terme de rang 6 | =B4+B5 |
| Terme de rang 7 | =B5+B6 |
| Terme de rang 8 | =B6+B7 |
| Terme de rang 9 | =B7+B8 |
| Terme de rang 10 | =B8+B9 |
| Terme de rang 1 | 1 |
| Terme de rang 2 | 1 |
| Terme de rang 3 | =B1+B2 |
| Terme de rang 4 | =B2+B3 |
| Terme de rang 5 | =B3+B4 |
| Terme de rang 6 | =B4+B5 |
| Terme de rang 7 | =B5+B6 |
| Terme de rang 8 | =B6+B7 |
| Terme de rang 9 | =B7+B8 |
| Terme de rang 10 | =B8+B9 |
| Somme des termes de rang 1 à 10 | =SOMME(B1:B10) |
Le premier tableau affiche 55 (le terme de rang 10) en B10, et le second 143 (la somme jusqu’au rang 10) en B11. Pour obtenir les termes suivants, sélectionnez la dernière cellule « =B8+B9 » et faites glisser vers le bas le petit carré en bas à droite. La même règle continue (la relation de récurrence « additionner les deux termes précédents » est exactement la formule de la cellule).
Calculer avec Google Sheets
| Terme de rang 1 | 1 |
| Terme de rang 2 | 1 |
| Terme de rang 3 | =B1+B2 |
| Terme de rang 4 | =B2+B3 |
| Terme de rang 5 | =B3+B4 |
| Terme de rang 6 | =B4+B5 |
| Terme de rang 7 | =B5+B6 |
| Terme de rang 8 | =B6+B7 |
| Terme de rang 9 | =B7+B8 |
| Terme de rang 10 | =B8+B9 |
| Terme de rang 1 | 1 |
| Terme de rang 2 | 1 |
| Terme de rang 3 | =B1+B2 |
| Terme de rang 4 | =B2+B3 |
| Terme de rang 5 | =B3+B4 |
| Terme de rang 6 | =B4+B5 |
| Terme de rang 7 | =B5+B6 |
| Terme de rang 8 | =B6+B7 |
| Terme de rang 9 | =B7+B8 |
| Terme de rang 10 | =B8+B9 |
| Somme des termes de rang 1 à 10 | =SOMME(B1:B10) |
Calculer avec Python
number_of_terms = 10 # nombre de termes (jusqu’où aller)
# Suite de Fibonacci : les deux premiers termes valent 1, puis chaque terme est la somme des deux précédents
fibonacci = [1, 1]
while len(fibonacci) < number_of_terms:
fibonacci.append(fibonacci[-1] + fibonacci[-2])
fibonacci = fibonacci[:number_of_terms]
nth_term = fibonacci[-1] # terme de rang n
sum_of_terms = sum(fibonacci) # somme des termes de rang 1 à n
print(f"Premiers termes : {fibonacci[:10]}")
print(f"Terme de rang {number_of_terms} : {nth_term}")
print(f"Somme des termes de rang 1 à {number_of_terms} : {sum_of_terms}")
Écrire la formule en LaTeX et autres langages mathématiques (à copier-coller)
aₙ = aₙ₋₁ + aₙ₋₂
a_n = a_{n-1} + a_{n-2} \quad (n \geqslant 3\ ;\ a_1 = a_2 = 1)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>a</mi><mi>n</mi></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>a</mi><mrow><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></msub>
<mo>+</mo>
<msub><mi>a</mi><mrow><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msub>
</mrow>
</math>
a_n = a_(n-1) + a_(n-2)
a[n] == a[n - 1] + a[n - 2]
a(n) := a(n - 1) + a(n - 2);
a(n) = a(n - 1) + a(n - 2);
a_n = a_(n-1) + a_(n-2)
Sₙ = aₙ₊₂ − 1
S_n = a_{n+2} - 1
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mi>n</mi></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>a</mi><mrow><mi>n</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow></msub>
<mo>−</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</math>
S_n = a_(n+2) - 1
Fibonacci[n + 2] - 1
Sn := a(n + 2) - 1;
S_n = a(n + 2) - 1;
S_n = a_(n+2) - 1
Faire faire le calcul par ChatGPT
Tu es un assistant de calcul spécialisé dans la suite de Fibonacci. Fais les calculs suivants en exécutant réellement du code Python, et appuie ta réponse uniquement sur les nombres obtenus à l’exécution (ne réponds pas de tête ni au jugé). Définis la suite de Fibonacci par a_1 = 1, a_2 = 1 et a_n = a_(n-1) + a_(n-2) (n ⩾ 3). Calcule chaque somme en additionnant réellement les termes, et vérifie aussi qu’elle est égale à S_n = a_(n+2) - 1. 1. Le terme de rang 10 de la suite de Fibonacci et la somme des termes de rang 1 à 10 2. Le terme de rang 20 de la suite de Fibonacci et la somme des termes de rang 1 à 20 3. Le terme de rang 50 de la suite de Fibonacci, et le terme de rang 50 divisé par le terme de rang 49 (vérifie aussi que le résultat est proche du nombre d’or 1,6180…) Montre les formules utilisées et les nombres obtenus à l’exécution.
Mode d'emploi
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1Saisissez vos nombresTapez les nombres à calculer dans les champs de saisie
-
2CalculezAppuyez sur le bouton « Calculer »
-
3Lisez le résultatLe résultat s’affiche aussitôt. La même page explique aussi le raisonnement et la formule
Les atouts de DataChef
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