【一阶二次递归数列的题型方法!额可以顺便讲下二阶线性递归数列-查字典问答网
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  【一阶二次递归数列的题型方法!额可以顺便讲下二阶线性递归数列么?】

  一阶二次递归数列的题型方法!额可以顺便讲下二阶线性递归数列么?

1回答
2020-04-08 01:56
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金炎云

  一阶二次递归数列:

  二次递归数列不具有普遍的求通项的方法,只有个别情况可解

  例如:

  (一)换元法

  递推式:

  a(n+1)=2*an^2-1

  1)当|a1|=1时,显然有an=1(n>=2,n∈N*)

  2)当|a1|1时

  令a1=(t+1/t)/2

  显然,由数学归纳法可证明

  an=(t^(2^(n-1))+1/(t^(2^(n-1)))/2

  变式1

  递推式:

  a(n+1)=an^2-2

  1)当|a1|=2时,显然有an=2(n>=2,n∈N*)

  2)当|a1|2时

  令a1=t+1/t

  显然,由数学归纳法可证明

  an=t^(2^(n-1))+1/(t^(2^(n-1))

  变式2

  递推式:

  a(n+1)=((an+1)/2)^0.5

  (a1>=0)

  1)当a1=1时,显然有an=1(n>=2,n∈N*)

  2)当a11时

  令a1=(t+1/t)/2

  显然,由数学归纳法可证明

  an=(t^(2^(1-n))+1/(t^(2^(1-n)))/2

  变式3

  递推式:

  an=(a(n-1)+2)^0.5

  (a1>=0)

  1)当a1=2时,显然有an=2(n>=2,n∈N*)

  2)当a12时

  令a1=t+1/t

  显然,由数学归纳法可证明

  an=t^(2^(1-n))+1/(t^(2^(1-n))

  (二)配方法

  递推式:

  a(n+1)=A*an^2+B*an+C

  且A、B、C满足B^2-4*A*C=2B,

  a1=D

  A,B,C,D为常数,A不为0

  则有a(n+1)+B/(2A)=A*(an+B/(2A))^2

  两边取对数,令xn=ln(an+B/(2A))

  则有x(n+1)=2*xn+ln(A)

  这样即转化成了一阶常系数线性递推数列.

  变式:

  递推式:

  a(n+1)=A*an^2+B*an+C

  A,B,C为常数,A不为0

  可利用配方法,将其转化为

  a(n+1)+B/(2A)=A*(an+B/(2A))^2+C+B/(2A)-(B^2)/(4*A)

  不妨设

  xn=an+B/(2A)

  C+B/(2A)-(B^2)/(4*A)=-P

  若A>0,P>0

  即转化为

  x(n+1)=A*xn^2-P

  若

  满足

  AP=2

  则可化为

  A*x(n+1)=(A*xn)^2-2

  接下来即可用换元法解决

  二阶线性递归数列:

  如果是二阶常系数线性递归数列的话,存在通解(如果系数不是常数那就很麻烦,也只有个别情况下可解,我只给出二阶常系数线性递归数列的解法)

  a(n+2)=p*a(n+1)+q*an+f(n),即为二阶常系数线性递归数列

  如果f(n)=0,称为二阶常系数齐次线性递归数列

  对于二阶常系数齐次线性递归数列

  递推式:

  a(n+2)=p*a(n+1)+q*an

  (n∈N*,p,q为常数)

  1)待定系数法

  a(n+2)=p*a(n+1)+q*an

  可转化为等比数列:

  a(n+2)-α*a(n+1)=β*(a(n+1)-α*an)

  和

  a(n+2)-β*a(n+1)=α*(a(n+1)-β*an)

  其中α+β=A

  α*β=-B

  2)特征根法

  a(n+2)=p*a(n+1)+q*an

  其特征方程为x^2-p*x-q=0

  i.若其有两个不相等的根(称作特征根)α、β

  则an=A*α^n+B*β^n

  其中常数A、B的值由初始值a1、a2的值确定.

  ii.若其有两个相等的根α

  则an=(A*n+B)*α^n

  其中常数A、B的值由初始值a1、a2的值确定.

  最终可得:

  当{an}有两个不等的特征根为根α,β时

  an=((a2-β*a1)/(α-β))*α^(n-1)-((a2-β*a1)/(α-β))*β^(n-1)

  当特征根为重根α时

  an=((a2-a1*α)*n+2*a1*α-a2)*α^(n-2)

  当f(n)不为0时

  a(n+2)=p*a(n+1)+q*an+f(n)

  利用待定系数法,将f(n)分配入各单项式,使之满足:

  g(n+2)+f(n)=p*g(n+1)+q*g(n)

  这个g(n)称为特解

  (当然前提是f(n)表达式不过于复杂,否则的话非常麻烦)

  这样,令bn=an+g(n)

  原递推式化为

  b(n+2)=p*b(n+1)+q*bn

  bn称为通解

  最后an=bn-g(n)

  即得到答案

2020-04-08 02:01:34

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