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斐波那契数列的通项公式是什么,及推导过程

2023-07-15 14:02:34 编辑:zane 浏览量:575

斐波那契数列的通项公式是什么,及推导过程

方法二:待定系数法构造等比数列1(初等代数解法)设常数r,s使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]。则r+s=1, -rs=1。n≥3时,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)]。……F⑶-r*F⑵=s*[F⑵-r*F⑴]。联立以上n-2个式子,得:F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F⑵-r*F⑴]。∵s=1-r,F⑴=F⑵=1。上式可化简得:F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)。那么: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)*F⑴。= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)。(这是一个以s^(n-1)为首项、以r^(n-1)为末项、r/s为公比的等比数穗芦列的各项的和)。=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)。=(s^n - r^n)/(s-r)。r+s=1, -rs=1的一解为 s=(1+√5)/猜模带2,r=(1-√5)/2。则F(n)=(√5/5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}。方法三:待定系数法构造等比数列2(初等代数解法)已知a1=1,a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>=3),求数列{an}的通项公式。解 :设an-αa(n-1)=β(a(n-1)-αa(n-2))。得α+β=1。αβ=-1。构造方程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。将式3*(1+√5)/2-式4*(1-√5)/2,化简得an=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}。方法四:母函数法。对于斐波那契数列{a(n)},有a(1)=a(2)=1,a(n)=a(n-1)+a(n-2)(n>2时)令S(x)=a(1)x+a(2)x^2+…码携…+a(n)x^n+……。那么有S(x)*(1-x-x^2)=a(1)x+[a(2)-a(1)]x^2+……+[a(n)-a(n-1)-a(n-2)]x^n+……=x.因此S(x)=x/(1-x-x^2).不难证明1-x-x^2=-[x+(1+√5)/2][x+(1-√5)/2]=[1-(1-√5)/2*x][1-(1+√5)/2*x].因此S(x)=(1/√5)*{x/[1-(1+√5)/2*x]-x/[1-(1-√5)/2*x]}.再利用展开式1/(1-x)=1+x+x^2+x^3+……+x^n+……于是就可以得S(x)=b(1)x+b(2)x^2+……+b(n)x^n+……其中b(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}.因此可以得到a(n)=b(n)==(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}

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