1,2,3,5,8,13,21,34……的通项公式是什么?-查字典问答网
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  1,2,3,5,8,13,21,34……的通项公式是什么?

  1,2,3,5,8,13,21,34……的通项公式是什么?

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2020-12-20 02:16
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霍丹群

  这类似于斐波那契数列【斐波那契数列通项公式的推导】 斐波那契数列:1、1、2、3、5、8、13、21、……

  如果设F(n)为该数列的第n项(n∈N+).那么这句话可以写成如下形式:

  F(0)=0,F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥3)

  显然这是一个线性递推数列.

  通项公式的推导方法一:利用特征方程

  线性递推数列的特征方程为:

  X^2=X+1

  解得

  X1=(1+√5)/2,X2=(1-√5)/2

  则F(n)=C1*X1^n+C2*X2^n

  ∵F(1)=F(2)=1

  ∴C1*X1+C2*X2

  C1*X1^2+C2*X2^2

  解得C1=1/√5,C2=-1/√5

  ∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n-[(1-√5)/2]^n}(√5表示根号5)

  通项公式的推导方法二:普通方法

  设常数r,s

  使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]

  则r+s=1,-rs=1

  n≥3时,有

  F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]

  F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]

  F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]

  ……

  F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]

  将以上n-2个式子相乘,得:

  F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]

  ∵s=1-r,F(1)=F(2)=1

  上式可化简得:

  F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)

  那么:

  F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)

  =s^(n-1)+r*s^(n-2)+r^2*F(n-2)

  =s^(n-1)+r*s^(n-2)+r^2*s^(n-3)+r^3*F(n-3)

  ……

  =s^(n-1)+r*s^(n-2)+r^2*s^(n-3)+……+r^(n-2)*s+r^(n-1)*F(1)

  =s^(n-1)+r*s^(n-2)+r^2*s^(n-3)+……+r^(n-2)*s+r^(n-1)

  (这是一个以s^(n-1)为首项、以r^(n-1)为末项、r/s为公比的等比数列的各项的和)

  =[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)

  =(s^n-r^n)/(s-r)

  r+s=1,-rs=1的一解为s=(1+√5)/2,r=(1-√5)/2

  则F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n-[(1-√5)/2]^n}

  迭代法

  已知a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3),求数列{an}的通项公式

  解:设an-αa(n-1)=β(a(n-1)-αa(n-2))

  得α+β=1

  αβ=-1

  构造方程x²-x-1=0,解得α=(1-√5)/2,β=(1+√5)/2或α=(1+√5)/2,β=(1-√5)/2

  所以

  an-(1-√5)/2*a(n-1)=(1+√5)/2*(a(n-1)-(1-√5)/2*a(n-2))=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)`````````1

  an-(1+√5)/2*a(n-1)=(1-√5)/2*(a(n-1)-(1+√5)/2*a(n-2))=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)`````````2

  由式1,式2,可得

  an=[(1+√5)/2]^(n-2)*(a2-(1-√5)/2*a1)``````````````3

  an=[(1-√5)/2]^(n-2)*(a2-(1+√5)/2*a1)``````````````4

  将式3*(1+√5)/2-式4*(1-√5)/2,化简得an=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n-[(1-√5)/2]^n}

  `````

2020-12-20 02:20:31

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