等比数列的递推公式

中国民俗

数列是非常非常有意思的一个东西,高斯一生三分之一的思考都与数列有关,数列是数学分析与数论的综合体,是整数域问题的集大成者,当前高考已淡化数列,将数列踢出了压轴题,唯一有难度的就只有初等的数列放缩(即数列极限)与一点点超纲内容,不过在不考虑时间的情况下,用初等方法都可以做出来。本文的目的在于介绍方法,整理思想,让读者明白数列并不是那么简单。

一.(常规方法)

本文介绍的是整数系方程递推公式和线性多阶递推公式

1.整数系方程递推公式的明显特征是

注意:在通过递推公式求通项公式时如果使用构造法,为了辨别其为哪一种模型,一般把a(n+1)与a(n)分开,并且把其中一项的系数定为一,方便计算(有点类似于化学计算的定系数为1的思想)。

如果使上图为整数系方程递推的话,那么f(n)为整数系方程,一般来说,一次函数最为常见,二次函数可能出现,作为压轴题,三次函数高中不会出现,先从一次函数说起,在这里尤其注意当f(n)为常数时,这种模型是经常考察,作为常见。

1.f(n)=cn+b

一次那少加了个中括号

注意,只是改变了原式的结构,变为等比形式的线性函数结构

2.f(n)=bn^2+cn+d

由以上两种情况,我们可以发现an+f(n)前系数,也就是构造出的数列公比就是原式中an前系数,这就是为什么要进行之前的步骤原因

由这个思路,其实可以看出使用构造等比数列是可以解决整数系方程递推问题的

当然,方法很多,这是通法中的一种

那你有没有想过,在使用待定系数法时,解方程是能把系数解完还是解不完呢,这个问题,实质上就是整数系方程递推和线性n阶递推的区分所在,整数系的答案是一定,n阶递推是不一定(如果有解不出来的,那是复变函数的内容,竞赛都不会考)

二.n阶线性递推

形如a(n+k)=ba(n+k-1)+ca(n+k-2)+......+d

的递推关系被称为n阶线性递推

一般性的考试就是最普通的一阶(加个常数)

这个问题的解决方案太多了

细心的同学可能会发现,这就是前面讲的整数系方程问题,所以这种类型是两种概念的交汇点,所以解决方案这么多

二阶线性递推

对于这种,我们的解决方案仍是构造等比数列,不过,其过程并不顺利,因为需要构造两组等比数列,其理论确实比较复杂,这里,我引用我的一道习题说明

做这本书让我少活了很多年

会告诉你这其实是特征方程的根吗

做到这个地方,很多同学开始怀疑自己是否出错而倒回去验算,其实,正因为出现了两组解,此问题才能得到解决问题

所以说,对于二阶递推过程都如此繁琐,三阶及以上的那是更不用说的,不过,我不希望这个话题到此结束,所以,本篇从标题上命名为前篇

总结一下,对于这两类递推类型,解决的中心就是构造等比数列,有常数项的是极少数,二阶以上含常数的是极难的问题,所以说呢,这个思路明显落后了。不出意外,中篇马上就会发,会给读者一个全新的视野与思路去应对这种问题。最后说一点吧,本人现在用的资料是叫提分宝典,因为放假忘带学校的一轮资料了,这本书很有难度,据悉是很多一线城市学生用的书。一般人还是放弃这种东西吧,没必要。

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