求數列線性遞推原理和公式,線性代數 求遞推公式計算行列式

時間 2021-08-16 14:07:02

1樓:等待的幸福快樂

原理:一般地,如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的差等於同一個常數,這個數列就叫做等差數列(arithmetic sequence),這個常數叫做等差數列的公差(common difference),公差通常用字母d表示。

【縮寫】

等差數列可以縮寫為a.p.(arithmetic progression)。

【等差中項】

由三個數a,a,b組成的等差數列可以堪稱最簡單的等差數列。這時,a叫做a與b的等差中項(arithmetic mean)。

有關係:a=(a+b)/2

【通項公式】

an=a1+(n-1)d

an=sn-s(n-1) (n≥2)

【前n項和】

sn=n(a1+an)/2=n*a1+n(n-1)d/2

【性質】

且任意兩項am,an的關係為:

an=am+(n-m)d

它可以看作等差數列廣義的通項公式。

從等差數列的定義、通項公式,前n項和公式還可推出:

a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=ak+an-k+1,k∈

若m,n,p,q∈n*,且m+n=p+q,則有

am+an=ap+aq

sm-1=(2n-1)an,s2n+1=(2n+1)an+1

sk,s2k-sk,s3k-s2k,…,snk-s(n-1)k…或等差數列,等等。

和=(首項+末項)×項數÷2

項數=(末項-首項)÷公差+1

首項=2和÷項數-末項

末項=2和÷項數-首項

設a1,a2,a3為等差數列。則a2為等差中項,則2倍的a2等於a1+a3,即2a2=a1+a3。

等比數列  【定義】

一般地,如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的比等於同一個常數,這個數列就叫做等比數列(geometric sequence)。這個常數叫做等比數列的公比(common ratio),公比通常用字母q表示。

【縮寫】

等比數列可以縮寫為g.p.(geometric progression)。

【等比中項】

如果在a與b中間插入一個數g,使a,g,b成等比數列,那麼g叫做a與b的等比中項。

有關係:g^2=ab;g=±(ab)^(1/2)

注:兩個非零同號的實數的等比中項有兩個,它們互為相反數,所以g^2=ab是a,g,b三數成等比數列的必要不充分條件。

【通項公式】

an=a1q^(n-1)

an=sn-s(n-1) (n≥2)

【前n項和】

當q≠1時,等比數列的前n項和的公式為

sn=a1(1-q^n)/(1-q)=(a1-an*q)/(1-q) (q≠1)

【性質】

任意兩項am,an的關係為an=am·q^(n-m)

(3)從等比數列的定義、通項公式、前n項和公式可以推出: a1·an=a2·an-1=a3·an-2=…=ak·an-k+1,k∈

(4)等比中項:aq·ap=ar^2,ar則為ap,aq等比中項。

記πn=a1·a2…an,則有π2n-1=(an)2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1

另外,一個各項均為正數的等比數列各項取同底數數後構成一個等差數列;反之,以任一個正數c為底,用一個等差數列的各項做指數構造冪can,則是等比數列。在這個意義下,我們說:一個正項等比數列與等差數列是「同構」的。

性質:①若 m、n、p、q∈n*,且m+n=p+q,則am·an=ap·aq;

②在等比數列中,依次每 k項之和仍成等比數列.

「g是a、b的等比中項」「g^2=ab(g≠0)」.

(5) 等比數列前n項之和sn=a1(1-q^n)/(1-q)

在等比數列中,首項a1與公比q都不為零.

注意:上述公式中a^n表示a的n次方。

一般數列的通項求法  一般有:

an=sn-sn-1 (n≥2)

累和法(an-an-1=... an-1 - an-2=... a2-a1=...將以上各項相加可得an)。

逐商全乘法(對於後一項與前一項商中含有未知數的數列)。

化歸法(將數列變形,使原數列的倒數或與某同一常數的和成等差或等比數列)。

特別的:

在等差數列中,總有sn s2n-sn s3n-s2n

2(s2n-sn)=(s3n-s2n)+sn

即三者是等差數列,同樣在等比數列中。三者成等比數列

不動點法(常用於分式的通項遞推關係)

數列前n項和公式的求法  (一)1.等差數列:

通項公式an=a1+(n-1)d 首項a1,公差d, an第n項數

an=ak+(n-k)d ak為第k項數

若a,a,b構成等差數列 則 a=(a+b)/2

2.等差數列前n項和:

設等差數列的前n項和為sn

即 sn=a1+a2+...+an;

那麼 sn=na1+n(n-1)d/2

=dn^2(即n的2次方) /2+(a1-d/2)n

還有以下的求和方法: 1,不完全歸納法 2 累加法 3 倒序相加法

(二)1.等比數列:

通項公式 an=a1*q^(n-1)(即q的n-1次方) a1為首項,an為第n項

an=a1*q^(n-1),am=a1*q^(m-1)

則an/am=q^(n-m)

(1)an=am*q^(n-m)

(2)a,g,b 若構成等比中項,則g^2=ab (a,b,g不等於0)

(3)若m+n=p+q 則 am×an=ap×aq

2.等比數列前n項和

設 a1,a2,a3...an構成等比數列

前n項和sn=a1+a2+a3...an

sn=a1+a1*q+a1*q^2+....a1*q^(n-2)+a1*q^(n-1)(這個公式雖然是最基本公式,但一部分題目中求前n項和是很難用下面那個公式推導的,這時可能要直接從基本公式推導過去,所以希望這個公式也要理解)

sn=a1(1-q^n)/(1-q)=(a1-an*q)/(1-q);

注: q不等於1;

sn=na1 注:q=1

求和一般有以下5個方法: 1,完全歸納法(即數學歸納法) 2 累乘法 3 錯位相減法 4 倒序求和法 5 裂項相消法

2樓:英語高手

一階線性遞推數列主要有如下幾種形式:

1.這類遞推數列可通過累加法而求得其通項公式(數列可求前n項和).

當為常數時,通過累加法可求得等差數列的通項公式.而當為等差數列時,則為二階等差數列,其通項公式應當為形式,注意與等差數列求和公式一般形式的區別,後者是,其常數項一定為0.

2.這類遞推數列可通過累乘法而求得其通項公式(數列可求前n項積).

當為常數時,用累乘法可求得等比數列的通項公式.3.;這類數列通常可轉化為,或消去常數轉化為二階遞推式.

例1已知數列中,,求的通項公式.

解析:解法一:轉化為型遞推數列.

∵∴又,故數列{}是首項為2,公比為2的等比數列.∴,即.解法二:轉化為型遞推數列.

∵=2xn-1+1(n≥2)  ①  ∴=2xn+1  ②②-①,得(n≥2),故{}是首項為x2-x1=2,公比為2的等比數列,即,再用累加法得.

解法三:用迭代法.

當然,此題也可用歸納猜想法求之,但要用數學歸納法證明.例2 已知函式的反函式為

求數列的通項公式.

解析:由已知得,則.

令=,則.比較係數,得.

即有.∴數列{}是以為首項,為公比的等比數列,∴,故.評析:此題亦可採用歸納猜想得出通項公式,而後用數學歸納法證明之.(4)若取倒數,得,令,從而轉化為(1)型而求之.

(5);

這類數列可變換成,令,則轉化為(1)型一階線性遞推公式.

例3 設數列求數列的通項公式.

解析:∵,兩邊同除以,得.令,則有.於是,得,∴數列是以首項為,公比為的等比數列,故,即,從而.

例4 設求數列的通項公式.

解析:設用代入,可解出.

∴是以公比為-2,首項為的等比數列.

∴,即.

(6)這類數列可取對數得,從而轉化為等差數列型遞推數列.

二、可轉化為等差、等比數列或一些特殊數列的二階遞推數列例5 設數列求數列的通項公式.

解析:由可得

設故即用累加法得

或例6 在數列求數列的通項公式.

解析:可用換元法將其轉化為一階線性遞推數列.令使數列是以 為公比的等比數列(待定).

即∴對照已給遞推式, 有即的兩個實根.

從而∴  ①

或  ②

由式①得;由式②得.

消去.例7 在數列求.

解析:由 ①,得②.

式②+式①,得,從而有.∴數列是以6為其週期.故==-1.三、特殊的n階遞推數列

例8 已知數列滿足,求的通項公式.

解析:∵   ①

∴ ②

②-①,得.∴故有

將這幾個式子累乘,得

又例9 數列{}滿足,求數列{}的同項公式.解析:由 ①,得 ②.

式①-式②,得,或,故有.

∴,.將上面幾個式子累乘,得,即.

∵也滿足上式,∴.

3樓:匿名使用者

其實對線性的形式核心都是構造等差或等比數列,有些非線性的也可如此.a(n+2)=pa(n+1)+qan+mn+d是此類的一般表示式,構造:a(n+2)+xa(n+1)+yn+t=z[a(n+1)+xan+yn+t]解得:

xyzt當z=1時a(n+1)+xan+yn+t為等差,代入資料得到其表示式:現假設:a(n+1)+xan+yn+t=f(n),a(n+1)+gn+h=x(an+gn+h)解得gh,若x=1,為等差,進而得到an+gn+h=g(n),an=g(n)-gn-h當z!=1

4樓:匿名使用者

1利用存在性求極限如果我們能夠證明某遞推形式數列的極限存在,則可在遞推公式裡取極限,便可求得極限值應滿足的方程"解此方程便可求得極限值!"因此,此法的關鍵在於對數列極限存在性的證明"常用的證明方法有兩種:單調有界原理和壓縮映象原理

2寫出通項求極限

線性代數-求遞推公式計算行列式

5樓:西域牛仔王

先按第一列,

復d(n)=5d(n-1)-2|制 |,後面這個行列式按第一行,

即得 d(n)=5d(n-1)-6d(n-2),n≥3,特徵方程 x^2=5x-6,解得 x1=2,x2=3,因此 d(n)=a*2^n+b*3^n,

已知 d(1)=5,d(2)=25-6=19,代入得 2a+3b=5,4a+9b=19,所以 a=-2,b=3,

因此 d(n)=3^(n+1)-2^(n+1) 。

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