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@minu5097
此快照首次捕获于
2025/12/02 08:23
3 个月前
此快照最后确认于
2025/12/02 08:23
3 个月前
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Sk=i=1kbi2(k1),b1=b2=1.S_k=\sum_{i=1}^k b_i^2\quad(k\ge1),\qquad b_1=b_2=1.
原递推式(对 n3n\ge3):
1bn=bn2(1Sn21Sn1)=  bn2Sn1Sn2Sn2Sn1=bn2bn12Sn2Sn1.\frac{1}{b_n}=b_{n-2}\Big(\frac{1}{S_{n-2}}-\frac{1}{S_{n-1}}\Big) =\;b_{n-2}\frac{S_{n-1}-S_{n-2}}{S_{n-2}S_{n-1}} =b_{n-2}\frac{b_{n-1}^2}{S_{n-2}S_{n-1}}.
两边同乘以 Sn2Sn1bnS_{n-2}S_{n-1}b_n 得(对所有适用的 nn):
Sn2Sn1=bnbn2bn12.{\,S_{\,n-2}S_{\,n-1}=b_n\,b_{n-2}\,b_{n-1}^2. }
把上式中的下标整体加 11(这仍然是同一类恒等式,只是下标平移),得到(对所有适用的 nn
Sn1Sn=bn+1bn1bn2.{\,S_{\,n-1}S_{\,n}=b_{n+1}\,b_{n-1}\,b_{n}^2. }
现在定义一个便于观察的量
Tn:=Snbnbn+1(n1).T_n:=\frac{S_n}{b_n b_{n+1}}\qquad(n\ge1).
可解出 SnS_n
Sn=bn+1bn1bn2Sn1.S_n=\frac{b_{n+1}b_{n-1}b_n^2}{S_{n-1}}.
把这个表达代入 TnT_n
Tn=Snbnbn+1=bn+1bn1bn2Sn1bnbn+1=bnbn1Sn1.T_n=\frac{S_n}{b_n b_{n+1}} =\frac{b_{n+1}b_{n-1}b_n^2}{S_{n-1}\,b_n b_{n+1}} =\frac{b_n b_{n-1}}{S_{n-1}}.
Tn1=Sn1bn1bnT_{n-1}=\dfrac{S_{n-1}}{b_{n-1}b_n}。因此对任意适用的 nn 恒成立
TnTn1=1.{{T_n\cdot T_{n-1}=1. }}
注意 T1T_1 可直接计算:S1=b12=1S_1=b_1^2=1,且 b1b2=1b_1b_2=1,所以
T1=S1b1b2=1.T_1=\frac{S_1}{b_1b_2}=1.
T2=1T1=1T_2=\dfrac{1}{T_1}=1。得 T3=1T2=1T_3=\dfrac{1}{T_2}=1,以此类推(不作“归纳假设”,而是直接观察到关系 Tn=1/Tn1T_n=1/T_{n-1} 与初值 T1=1T_1=1 联合立刻给出奇偶项的显式表达:T2k1=T1=1T_{2k-1}=T_1=1, T2k=1/T1=1T_{2k}=1/T_1=1),因此对所有 nn
Tn=1.{\,T_n=1. }
Sn=bnbn+1(n1).{\,S_n=b_n b_{n+1}\quad(\forall n\ge1). }
立刻得到线性递推。因为
bn2=SnSn1=bnbn+1bn1bn=bn(bn+1bn1),b_n^2=S_n-S_{n-1}=b_n b_{n+1}-b_{n-1}b_n=b_n(b_{n+1}-b_{n-1}),
两边除以非零的 bnb_n(由初值各项为正可保证非零),得
bn+1=bn+bn1(n2).{\,b_{n+1}=b_n+b_{n-1}\quad(\forall n\ge2). }
连同初值 b1=b2=1b_1=b_2=1,这就是斐波那契数列的定义。因此
bn=Fn (F1=F2=1, Fn+1=Fn+Fn1).{\,b_n=F_n\ (F_1=F_2=1,\ F_{n+1}=F_n+F_{n-1}).}

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