Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Diskrete Mathematik: Die verkannte Schwester der Fibonacci-Folge

Trotz ihrer einfachen Definition hat die Folge von Stern und Brocot eine Fülle überraschender Eigenschaften. Und jedes Jahr kommen neue hinzu.
Graph der Stern-Brocot-Folge

Erratum: In der Abbildung g (S. 68 unten) muss die Zahl unterhalb von 3/11 (links unten) 3/14 heißen, nicht 3/4. Die Zahl unterhalb von 9/2 (direkt rechts neben dem ersten Fehler) muss 11/2 heißen, nicht 11/12. Dr. Thomas Schirmer aus Darmstadt hat uns auf den Fehler aufmerksam gemacht.
Altbekannt und vielbeschrieben ist die Zahlenfolge, mit der Leonardo von Pisa, genannt Fibonacci (um 1170 – 1240), die Vermehrung der Karnickel (sehr theoretisch) beschrieb: f0 = 0, f1 = 1, fn+2 = fn + fn + 1. Jedes Folgenglied ist gleich der Summe seiner beiden Vorgänger; die Folge beginnt mit 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, … Sie taucht in sehr unterschiedlichen Zusammenhängen auf und hat eine Vielzahl bemerkenswerter Eigenschaften – Stoff genug für eine eigene Fachzeitschrift namens "Fibonacci Quarterly".

In diesem Artikel geht es um eine Folge, die im Schatten der berühmten Fibonacci-Folge steht, obgleich sie nicht weniger interessante Eigenschaften aufzuweisen hat. Ihre Definition sieht auf den ersten Blick fast so aus wie diejenige der großen Schwester: s0 = 0, s1 = 1, s2n = sn, s2n+1 = sn + sn+1.

Die Folge beginnt mit 0 und 1. Das Glied mit der Nummer m ist gleich dem mit der Nummer m/2, wenn m gerade ist. Eine ungerade Nummer m zerlegt man in zwei Teile, die so eng benachbart sind wie überhaupt möglich. Das m-te Folgenglied ist dann die Summe der Glieder mit diesen Teilnummern. ...

Kennen Sie schon …

Spektrum Kompakt – Pi ist überall - Die fabelhafte Welt der Mathematik

Häufiger als man denkt, schleicht sie sich in unseren Alltag ein: Die Kreiszahl Pi spielt nicht nur eine Rolle bei runden Flächeninhalten, sondern auch bei Lebenssimulationen, Streichhölzern oder Billardspielen - und obwohl sie seit jeher fasziniert, wirft ihr Vorkommen noch immer Fragen auf.

  • Quellen

Bates, B. et al.:Child's Addition in the Stern-Brocot Tree. In: European Journal of Combinatorics 33, S. 148 - 167, 2012

Calting, N., Wilf, H.:Recounting the Rationals. In: The American Mathematical Monthly 107, S. 360 - 363, 2000

Finch, S.: Mathematical Constants. Encyclopedia of Mathematics and its Applications 94. Cambridge University Press, 2003

Stern, M.: Über eine zahlentheoretische Funktion. In: Journal für die reine und angewandte Mathematik 55, S. 193 – 220, 1858

Schreiben Sie uns!

2 Beiträge anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.