已知 $f[0] = 1$, $f[1] = 1$,并且对于所有 $n \geq 2$ 有 $f[n] = (f[n-1] + f[n-2]) \% 7$。那么 $f[2025]$ 的值是多少?
别硬算两千多次,模7的斐波那契数列必循环。先列前几项找皮萨诺周期,算出周期后直接取余定位,一步到位。
学生容易把'周期'理解成单个数重复,其实斐波那契由前两项决定,必须找连续两项(f[n],f[n+1])与(f[0],f[1])完全一致才算一个完整周期。另外,很多人会算错2025除以周期后的余数,或者误以为周期是8(看到f[8]=6就以为循环了),导致最后选错。
这道题考查的是模运算下的斐波那契数列规律,核心概念是皮萨诺周期。斐波那契数列定义为f[0]=1, f[1]=1, f[n]=(f[n-1]+f[n-2])%7。因为每一项只由前两项决定,且模7只有7种余数,所以连续两项的组合最多有7×7=49种,必然会在有限步内重复出现。一旦(f[k],f[k+1])与(f[0],f[1])相同,整个数列就会从k+1开始重复,这个k就是周期。命题人喜欢挖的坑就是让学生只盯着单个数字看,或者算错周期长度,导致最后余数取错。拿到题先别急着套公式,老老实实手算前十几项,直到发现重复的连续两项对。计算过程:f[0]=1, f[1]=1, f[2]=2, f[3]=3, f[4]=5, f[5]=1, f[6]=6, f[7]=0, f[8]=6, f[9]=6, f[10]=5, f[11]=4, f[12]=2, f[13]=6, f[14]=1, f[15]=0, f[16]=1。看到f[16]=1且f[17]必然等于1(因为f[16]+f[15]=1+0=1),这时(f[16],f[17])=(1,1)与(f[0],f[1])完全一致,确认周期为16。接下来就是简单的除法取余:2025 ÷ 16 = 126 余 9,所以f[2025]等于f[9]。查表得f[9]=6,对应选项D。这个考点在历年竞赛中很常见,2020到2026年间题库共考了28题,其中2025年就有8题,2026年7题,说明命题人特别偏爱这种模周期问题。趋势上看,考频逐年攀升,尤其是入门级和GESP五级、八级,未来大概率还会以类似形式出现,比如换更大的模数或者让求f[n]的某一位数字。备考时记住这个找周期的方法:不找单个数重复,要找连续两项重复,这是解题的关键心法。