波菲那契數列公式 裴波那契數列的通項公式?

2021-10-16 21:17:29 字數 1948 閱讀 8000

遞推公式:an=a(n-1)+a(n-2)

通項公式及推導方法:斐波那契數列公式的推導  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)=f(2)=1,f(n)=f(n-1)+f(n-2) (n≥3)

顯然這是乙個線性遞推數列。

通項公式的推導方法一:利用特徵方程

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=1/√5,c2=-1/√5

∴f(n)=(1/√5)*(√5表示根號5)

通項公式的推導方法二:普通方法

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)]

將以上n-2個式子相乘,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)

(這是乙個以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)=(1/√5)*

迭代法已知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)*

謝謝,希望採納和好評。注意黑體字上所寫的推導方法,這幾種方法還是比較經典的。

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