1樓:易枋茵
通項公式
(見圖)(又叫「比內公式」,是用無理數表示有理數的一個範例。) 注:此時a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3,n∈n*)
通項公式的推導
斐波那契數列:1、1、2、3、5、8、13、21、…… 如果設f(n)為該數列的第n項(n∈n+)。那麼這句話可以寫成如下形式:
f(0) = 0,f(1)=1,f(n)=f(n-1)+f(n-2) (n≥2), 顯然這是一個線性遞推數列。 方法一:利用特徵方程(線性代數解法) 線性遞推數列的特徵方程為:
x^2=x+1 解得 x1=(1+√5)/2,,x2=(1-√5)/2。 則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=√5/5,c2=-√5/5。
∴f(n)=(√5/5)*(√5表示根號5)。 方法二:待定係數法構造等比數列1(初等代數解法) 設常數r,s。
使得f(n)-r*f(n-1)=s*[f(n-1)-r*f(n-2)]。 則r+s=1, -rs=1。 n≥3時,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)]。 聯立以上n-2個式子,得: f(n)-r*f(n-1)=[s^(n-2)]*[f(2)-r*f(1)]。
∵s=1-r,f(1)=f(2)=1。 上式可化簡得: f(n)=s^(n-1)+r*f(n-1)。
那麼: 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)。
(這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公比的等比數列的各項的和)。 =[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)。 =(s^n - r^n)/(s-r)。
r+s=1, -rs=1的一解為 s=(1+√5)/2,r=(1-√5)/2。 則f(n)=(√5/5)*。 方法三:
待定係數法構造等比數列2(初等代數解法) 已知a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3),求數列的通項公式。 解 :設an-αa(n-1)=β(a(n-1)-αa(n-2))。
得α+β=1。 αβ=-1。 構造方程x^2-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。
將式3*(1+√5)/2-式4*(1-√5)/2,化簡得an=(1/√5)*。 <
2樓:
(n-1)(n-2)/2+1
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