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  • 1 # 我是阿嘛

    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)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√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)

    (這是一個以s^(n-1)為首項、以r^(n-1)為末項、r/s為公差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)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}

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