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二阶常系数线性齐次递归数列通项的求解


2
3
则有G(x)=a1+a2x+a3x +a4x +…
%-
5 3
x·G(x)=-
5 3
a1x-
5 3
2
a2x -
5 3
3
a3x -
5 3
4
a4x +…
+)
2
2
x G(x)=
3
2 3
2
a1x +
2 3
3
a2x +
2 3
4
a3x +…%
(1-
5 3
x+
2 3
2
x )G(x)=a1+(a2-
5 3
a1)x=1
总的来说, 极限理论教学要始终贯穿用 “已知” 认识 “未 知 ”,从 量 变 产 生 飞 跃 到 质 变 的 科 学 辩 证 思 想 ,运 用 定 性描述和定量分析的方法。 大概的讲授步骤为:引例→过
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an-a1= (an-an-1 )+ (an-1-an-2 )+ … + (a2-a1 )= (
5 3
an+1-
2 3
*
an(n∈N ),
可 得 an+2-an+1=
2 3
an+1-
2 3
an=
2 3
*
(an+1-an)(n∈N )。
则{an+1-an}是首项为a2-a1=
5 3
-1=
2 3
,公比为
2 3
的等比数列,

an+1-an=(
2 3
n
*
) ,(n∈N )
,即an-an-1=(
2 3
n-1
最后,对于函数极限的定义而言,无外乎多了一个邻域和 邻域半径的概念, 其实仍然是上面两种简单的极限过程的一 种引申。 邻域或者邻域半径只是极限过程的一个条件,理解透 了极限过程的话就很容易理解这个过程所需要的条件的。 有 了函数的定义就有微积分的一系列重要的概念,比如连续、导 数、微分、积分等。 就是这些基础的概念构成整个微积分学,因 此归根结底,仍然是极限思想。
参考文献: [1]汪晓梦.极限思想的形成、发展及其哲学意义 [J].中共 合 肥 市 委 党 校 学 报 ,2004,(3). [2]陈 纪 修 ,於 崇 华 ,金 路.数 学 分 析 [M].北 京 :高 等 教 育 出 版 社 ,2004. [3]同济大学数学系.高等数学(第 六 版)[M].北 京:高 等 教 育 出 版 社 ,2007.
n=0
n=0
则称为数列的母函数。 关于母函数的运算我们要先记住:
(1)
1
23
=1+x+x +x +…
1-x
(2)
1
2
=1+2x+3x +…
2
(1-x)
(3)
1
=1+nx+
n(n+1)
2
x+
n(n+1)(n+2)
3
x +…
n
(1-x)
2!
3!
r
(4)(1+x) =1+rx+
r(r-1)
2
x+
r(r-1)(r-2)
项公式的求解,使用特征方程或使用母函数具有一般性,学生
在学习中应多加体会。
参考文献: [1]陈 传 理 ,张 同 君 .竞 赛 数 学 教 程 [M].高 等 教 育 出 版 社 . [2]李 玉 琪 .初 等 代 数 研 究 .中 国 矿 业 大 学 出 版 社 .
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○ 数学教学与研究 2009年第33期(上卷)
周刊
二阶常系数线性齐次递归数列通项的求解
尤田
(泗阳致远中学,江苏 泗阳 223700)
递推公式是认识数列的一种重要形式,是给出数列的基
本方式之一。 学习数学的根本目的在于培养数学能力,即拥
有运用数学解决实际问题和进行发明创造的本领,这种能力
不仅表现在对数学知识的记忆中,更主要的是反映在数学思
想方法的素养上。 因此,研究由递推公式求数列通项公式中
的数学思想方法是很有必要的。 二阶常系数线性齐次递归数
列 (形 如an+1=pan+qan-1(n≥2)的 递 推 式 )的 通 项 公 式 的 求 解 是
数列学习中的一个难点。 其求解过程中渗透了多种数学思想
方法,因此求解过程往往显得方法多、技巧性强。 下面通过例
2
3
4
%pxG(x)= pa0x+pa1x +pa2x +pa3x +…
2
% +)qx G(x)=
2
3
4
qa0x +qa1x +qa2x +…%
2
2
4
(1+px+qx )G(x)=a0+(a1+pa0)x+(a2+pa1+qa2)x +(a3+pa2+qa1)x +…
2
于是 (1+px+qx )G(x)=a0+(a1+pa0)x
故G(x)=
1
1-
5
x+
2
2
x
33
2
∵f(x)=x -
5
x+
2
=(x-
2
)(x-1) 根 分 别 为
2
,1,
33
3
3
∴D(x)=1-
5
x+
2
2
x =(1-
2
x)(1-x),
33
3
故G(X)=
1
= α +β
1-
5
x+
2
2
x
1- 2 x
1-x
33
3
(α+β)-(α+ 2 β)x
=
3,
1-
5
x+
2
2
x
33
5 3
-2×1=3
∴由 上 面 两 式 消 去 an+1得 an=3-3(
2 3
n
) ,n≥1。
2
知 识 链 接 :我 们 常 把 方 程x -px-q=0称 为 递 推 式an+1=pan+
2
qan-1(n≥2)的 特 征 方 程 (只 要 将an+1,an,an-1换 成x ,x,1即 得 特
2
子具体说明。
例 :设 数 列 {an} 满 足 a1=1,a2=
5 3
,an+2=
5 3
an+1-
2 3
*
an(n∈N )。
求 数 列 {an}的 通 项 an。
分 析 :中 学 阶 段 通 常 设 法 把an+1分λan+1给an+2,从 而 转 化 为
a′n+1=p′a′n+q′形 式 。
解 : 由 an+2=
让学生学着用数学的理性的语言来描述这一概念。 可以不要 求规范性, 但要求严谨性, 要保证描述的定义能够 “滴水不 漏”。 实际 上 跟x→0类 似 ,x→∞也 可 用 同 样 的 方 法 描 述 ,只 需 要注意一点,也就是对于任意给定一个常量M(一般是指很大 的 一 个 大 于0的 量 ),x更 靠 近∞指 的 是|x|比 任 意 大 的 量M还 要 更大。 即:x→∞圳坌M>0,|x|>M。
G(x)= a0+(a1+pa0)x = α + β ,其中α,β是某两个常数。
2
(1+px+qx )
1-λ1x
1-λ2x
由公式
1
23
=1+x+x +x +…可得:
1-x
周刊 2009年第33期(上卷) ○ 数学教学与研究
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22
G(x)=α(1+λ1x+λ1x +…)+β(1+λ2x+λ2x +…)


∑ ∑ k k
kk
=α λ1x +β λ2x
k=0
k=0


∑ ∑ k
k
kk
所以G(x)= αkx = (αr1+βr2)x (λ1≠λ2)。
k=0
k=0
n
n
比 较 系 数 ,得an=αλ1+βλ2,其 中λ2,λ2为 特 征 多 项 式 的 两
根。
2
3
于是可得解法3:令G(x)=a1+a2x+a3x +a4x +…
2 3
n-1
) +(
2 3
n-2
)+
…+ 2 , 3
故an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=(
2
n-1
) +(
2
n-2
) +…+
2
+1
3
3
3
1-(
2
n

=
3
=3[1-(
2
n
) ]。
1- 2
3
3
②用解方程组法
解 :∵an+1-an=(
2 3
n
),
3an+1-2an=3an-2an-1=…=3a2-2a1=3×
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