递推法
递推法
递推计算方法和应用数学中有不少算法属递推算法。
递推算法就是在一个循环体内随着循环控制变量的变化,逐一通过前面的k 个已知的或已算出的值计算当前待算的值的算法,所用的算式称为递推计算公式。
递推算法分为一维递推算法、二维递推算法和广义递推算法三类。
注意广义递推算法不用了解,一维递推算法又分单步算法和多步算法。
同类递推算法对应相同的基本程度模块,可以作为一个基本类型。
算式给出后程序就能给出,程序和算式有映射关系。
一维递推算法一维递推算法分为单步算法和多步算法。
所谓单步算法是指能用下面的公式表示的算法上式称为一维递推单步算式,00a x =为表头值。
它所对应的程序模块为x[0]:=a;for i=1 to n dox[i]:=f(x[i-1])多步法是指能用下面的公式表示的算法上式表示的算式称为一维递推多步算式,该算法称为一维多步(K 步)算法,1,1,0...-k x x x 的值称为表头值。
它所对应的程序模块为:for i:=0 to k-1 dox[i]:=a[i];for i:=k to n dox[i]:=f(x[i-k],x[i-k+1],…x[i -1]];这里要强调的是,为了使算式和程序之间有一对一的映射关系,应尽量使用数组元素,这也是称为一维递推算法的原因例1计算菲波拉契数列的前21项公式为程序为program p24;varf:array[0..21] of integer;i:integer;beginf[0]:=0;f[1]:=1;for i:=2 to 21 dof[i]:=f[i-1]+f[i-2];for i:=0 to 21 dowrite(f[i],' ');end.该程序和算法的特色为:1. 程序和数学公式有一对一的关系,编程难度低;2. 数组元素的序号本身具有时间顺序特征,程序中不出现数据传递;3. 程序由输入、计算和输出三部分组成,每个程序段都具有明确的单一功能,结构规范 程序中增加一个一维数组并不会发生内存溢出,但却能方便程序设计例2 小数十翻二。
递推法
Fibonacci数列的应用
Fibonacci数列是最著名的递推公式。经常 出现在各种竞赛题中。 你能看出这几个题都是这个问题的应用吗?
例2 完美覆盖问题
问题描述:有2×n的一个长方形棋盘,用一些1×2的骨牌铺满 方格.例如n=3时,在2×3的棋盘上用1×2的骨片覆盖,共有 3种铺法。
问题求解:编写一个程序,试对给出的任意一个n(n>0),输出铺
01串
有1个长为n的01串,要求不能出现101和111.求符合条件的字符串有多 少个? n<1000000 分析一:设a[n]为n个字符最后两位为00所形成的方案数,同样,b[n]对 应最后两位为01,c[n]对应最后两位为10,d[n]对应最后两位为11. 则a[n]=a[n-2]+b[n-2]+c[n-2]+d[n-2]=a[n-1]+c[n-1] b[n]=a[n-1]=f[n-3] c[n]=b[n-1]+d[n-1] d[n]=b[n-1]=a[n-2]=f[n-4] 所以f[n]=a[n]+b[n]+c[n]+d[n]=f[n-1]+f[n-3]+f[n-4]
我们用递推法求解问题时,关键是找出后项与前项之前的数学关系。 然后从初始项开始,逐项递推。在算出前n-1项之前,我们是不知道第 n项的值的。可以说,为了求第n项值,我们总共要计算n次,因此时间 复杂度为O(n)
而通项式建立的是第n项与项数n之间的数学关系。我们可以直接用项 数n计算出第n项的值。可以说,为了求第n项的值,我们只需计算1次 ,因此时间复杂度为O(1)
生成树的数目
在网格中取一个N x 1的矩形,并把它当作 一个无向图。这个图有2(N+1)个顶点,有 3(N-1)+4条边。这个图有多少个生成树? 样例输入:1 样例输出:4
求解差分方程的三种基本方法
求解差分方程的三种基本方法一、引言差分方程是数学中的一种重要的方程类型,它描述了随时间变化的某一物理量的变化规律。
求解差分方程是数学中的一个重要问题,本文将介绍求解差分方程的三种基本方法。
二、递推法递推法是求解差分方程最常用的方法之一。
递推法的基本思想是从已知条件开始,通过不断地递推求出未知条件。
具体步骤如下:1. 将差分方程转化为递推关系式。
2. 根据已知条件确定初始值。
3. 通过递推关系式不断计算出后续值,直到得到所需的未知条件。
4. 验证得到的结果是否符合原来的差分方程。
三、特征根法特征根法也称为特征值法或本征值法,它是求解线性齐次差分方程最常用的方法之一。
特征根法的基本思想是通过求解差分方程对应齐次线性常系数微分方程所对应的特征方程来得到其通解。
具体步骤如下:1. 将差分方程转化为对应齐次线性常系数微分方程。
2. 求出该微分方程对应的特征方程。
3. 求解特征方程得到其特征根。
4. 根据特征根求出微分方程的通解。
5. 将通解转化为差分方程的通解。
四、拉普拉斯变换法拉普拉斯变换法是求解非齐次差分方程最常用的方法之一。
拉普拉斯变换法的基本思想是将差分方程转化为对应的积分方程,并通过求解积分方程来得到其通解。
具体步骤如下:1. 对差分方程进行拉普拉斯变换,将其转化为对应的积分方程。
2. 求解积分方程得到其通解。
3. 对通解进行反变换,得到差分方程的通解。
五、总结本文介绍了求解差分方程的三种基本方法:递推法、特征根法和拉普拉斯变换法。
其中递推法适用于求解线性或非线性齐次或非齐次差分方程;特征根法适用于求解线性齐次差分方程;而拉普拉斯变换法则适用于求解非齐次差分方程。
在实际问题中,我们可以根据具体情况选择合适的方法进行求解。
求数列通项公式的几种基本方法
求数列通项公式的几种基本方法一、递推法递推法是一种常用的求解数列通项公式的方法。
它是基于数列中的前一项或前几项与后一项或后几项之间的关系来推导数列的通项公式。
通过观察数列中的规律,我们可以写出数列中相邻两项之间的递推关系式,并利用该关系式递推得到数列的通项公式。
举例说明,假设要求解数列的通项公式:1,3,5,7,9,...通过观察数列可以发现,每一项都比前一项大2,可以推测数列的递推关系式为an = an-1 + 2、其中an表示数列中的第n项。
进一步,假设第一项为a1,则有a2 = a1 + 2,a3 = a2 + 2,依此类推。
通过这种方式,可以逐步得到数列中的每一项。
在本例中,由于数列的首项为1,所以数列的通项公式为an = 2n-1二、代数法代数法是另一种常用的求解数列通项公式的方法。
它通过假设数列的通项公式为一些未知数表达式,然后通过已知条件求解未知数的值,从而得到数列的通项公式。
举例说明,假设要求解数列的通项公式:1,4,9,16,25,...通过观察数列可以发现,每一项都是一些整数的平方。
假设数列的通项公式为an = n^2,其中n表示数列中的第n项。
我们可以通过验证前几项来确定这个假设是否成立。
在本例中,当n=1时,a1 = 1^2 = 1,当n=2时,a2 = 2^2 = 4,通过验证可知假设成立,因此数列的通项公式为an = n^2三、解方程法解方程法也是一种常用的求解数列通项公式的方法。
它通过设立数列中的一些项之间的方程,然后求解这个方程,从而得到数列的通项公式。
举例说明,假设要求解数列的通项公式:2,5,10,17,26,...通过观察数列可以发现,每一项都比前一项大3、5、7、9,可以推测数列的递推关系式为an = an-1 + 1 + (2n-1)。
其中an表示数列中的第n项。
进一步,假设第一项为a1,则有a2 = a1 + 1 + 1,a3 = a2 +1 + 3,依此类推。
求数列通项公式的十种办法
求数列通项公式的十种办法求数列的通项公式是数学中的一项重要工作。
下面列举了十种常用的求解数列通项公式的方法:1.递推法:这是最常见的一种方法。
通过观察数列中的规律,找出前一项与后一项之间的关系,并将其表达成递推公式,从而求得数列的通项。
例如斐波那契数列:F(n)=F(n-1)+F(n-2),其中F(n)表示第n项,F(n-1)表示第n-1项,F(n-2)表示第n-2项。
2.数列差法:如果数列的前后两项之间的差值有规律可循,可以通过观察差的变化规律来得到通项公式。
例如等差数列:a(n)=a(1)+(n-1)d,其中a(n)表示第n项,a(1)表示首项,d表示公差。
3.数列比法:如果数列的前后两项之间的比值有规律可循,可以通过观察比的变化规律来得到通项公式。
例如等比数列:a(n)=a(1)*r^(n-1),其中a(n)表示第n项,a(1)表示首项,r表示公比。
4.代数方程法:数列中的数可以看作方程中的未知数,通过列方程组求解,得到方程的解即为数列的通项公式。
例如斐波那契数列可以通过矩阵的特征值和特征向量求得。
5.数列求和法:如果数列是由一个个项的和组成的,可以通过数列的求和公式求得通项公式。
例如等差数列的前n项和:S(n)=[n/2]*[2a(1)+(n-1)d],其中[n/2]表示n除以2的整数部分,a(1)表示首项,d表示公差。
6.数列积法:如果数列可以表达为一系列项的连乘积的形式,可以通过求取连乘积的对数,再利用对数运算得到通项公式。
例如等比数列的前n项积:P(n)=a(1)^n*(r^n-1)/(r-1),其中a(1)表示首项,r表示公比。
7.查表法:如果数列的部分项已知,可以通过列出表格的方式观察规律,推测出通项公式。
例如自然数列:1,2,3,...,通过观察可得到通项公式:a(n)=n。
8.数学归纳法:数学归纳法是一种证明方法,但也可以用来求数列的通项公式。
首先证明数列的通项公式对n=1成立,然后假设对n=k也成立,通过数学归纳法证明对n=k+1也成立,从而得到通项公式。
数列求通项公式方法总结
数列求通项公式方法总结数列是数学中的一种常见概念,它在很多应用领域中发挥着重要作用。
数列的通项公式是指能够通过一个公式来表示数列的每一项的方法。
在数学中,求解数列的通项公式是一种重要的技巧和思维训练。
本文将总结一些常见的数列求通项公式的方法。
方法一:递推法递推法是数列求解的一种常见方法。
它基于数列中每一项与前一项之间的关系,通过逐项递推来找到通项公式。
例如,考虑一个等差数列 2,5,8,11,14......,我们可以observe 最终一项与前一项之间的关系,即 +3。
因此,我们可以推断出该数列的通项公式为 2+3(n-1),其中 n 为项数。
通过递推法,我们可以求解出许多常见的数列。
方法二:代数法代数法是一种通过代数方程来表示数列通项的方法。
对于一些特殊的数列,我们可以通过数学运算和等式推导来找到通项公式。
例如,考虑一个等比数列 2,4,8,16,32......,我们可以发现每一项与前一项之间的关系都是乘以2。
因此,我们可以写出等式an = a(n-1) * 2,其中 a(n-1) 表示前一项。
通过解这个等式,我们可以得到通项公式 an = 2^(n-1)。
方法三:配方法配方法是一种通过把数列分解成两个已知数列的和或差的方法,从而找到通项公式的方法。
这种方法常用于一些复杂的数列。
例如,考虑一个斐波那契数列 1,1,2,3,5,8......,我们可以发现每一项都是前两项之和。
通过设定两个已知数列 a(n) 和b(n),满足 a(1) = a(2) = 1,b(1) = 2,b(2) = 3,并通过递推求解出 a(n) = a(n-1) + a(n-2) 和 b(n) = b(n-1) + b(n-2)。
因此,我们可以得到数列通项公式 F(n) = a(n) + b(n)。
方法四:生成函数法生成函数法是一种利用生成函数来表示数列的方法。
生成函数是一个形式化的工具,用于处理数列和序列的问题。
例如,考虑一个斐波那契数列 1,1,2,3,5,8......,我们可以将该数列转变为一个生成函数来表示。
递推法
ans A[i]
i 1
东北师大附中
z 1
3 平面分割问题(课后练习)
设有n条封闭曲线画在平面上,而任何两条封闭 曲线恰好相交于两点,且任何三条封闭曲线不相 交于同一点,问这些封闭曲线把平面分割成的区 域个数。
东北师大附中
分析
设an为n条封闭曲线把平面分割成的区域个数。 由图2可 以看出:a2-a1=2;a3-a2=4;a4-a3=6。从这些式子中可 以看出an-an-1=2(n-1)。当然,上面的式子只是我们通过 观察4幅图后得出的结论,它的正确性尚不能保证。下 面不妨让我们来试着证明一下。当平面上已有n-1条曲 线将平面分割成an-1个区域后,第n-1条曲线每与曲线相 交一次,就会增加一个区域,因为平面上已有了n-1条 封闭曲线,且第n条曲线与已有的每一条闭曲线恰好相 交于两点,且不会与任两条曲线交于同一点,故平面上 一共增加2(n-1)个区域,加上已有的an-1个区域,一共 有an-1+2(n-1)个区域。所以本题的递推关系是 an=an-1+2(n-1) 边界条件是a1=1。
东北师大附中
杨辉三角 (课后练习)
东北师大附中
分析
C C
r n r n 1
C n 1
r 1
组合公式的证明:
(n 1)! C n1 r!(n r 1)!
r
r r 1
(n 1) ! C n1 (r 1)!(n r )!
r 1
(n 1) (n r ) (n 1)! r ! n! r Cn C n1 C n1 r!(n r )! r!(n r )!
倒推到第三步
东北师大附中
依次类推,为了在I=k处贮藏k*500公升汽油,卡车至少从 I=k+1处开k趟满载车至I=k处,即 oil[k+1]=(k+1)*500=oil[k]+500,加上从I=k返回I=k+1 的k-1趟返程空间,合计2k-1次。这2k-1次总耗油量按最 省要求为500公升,即d[k+1]=500/(2k-1),图22倒推到第 n步 Way[k+1]=Way[k]+d[k+1]=Way[k]+500/(2k-1);
求通项公式的常用方法
求通项公式的常用方法通项公式是数列中每一项与序号n之间的关系式,可通过递推关系和数列特点来确定。
下面将介绍几种常用的方法来求解通项公式。
一、等差数列等差数列是一种公差固定的数列,通项公式可以通过公差和首项求得。
1.递推法:设等差数列的首项为a₁,公差为d,则通项公式为an = a₁ + (n -1)d。
2.求和法:对于等差数列,可以根据前n项和与首项之间的关系来求解通项公式。
设前n项和为Sn,首项为a₁,公差为d,则有等差数列求和公式Sn =n/2(a₁ + an)。
二、等比数列等比数列是一种比值固定的数列,通项公式可以通过公比和首项求得。
1.递推法:设等比数列的首项为a₁,公比为r,则通项公式为an = a₁ * r^(n -1)。
2.求和法:对于等比数列,可以根据前n项和与首项之间的关系来求解通项公式。
设前n项和为Sn,首项为a₁,公比为r,则有等比数列求和公式Sn=a₁(r^n-1)/(r-1)。
三、斐波那契数列斐波那契数列是一种特殊的数列,前两项为1,之后的每一项都是前两项的和。
1.递推法:设斐波那契数列的第n项为F(n),则通项公式为F(n)=F(n-1)+F(n-2),其中F(1)=1,F(2)=12.通项公式法:利用通项公式公式Fn = (Phi^n - (-Phi)^(-n))/sqrt(5),其中Phi是黄金分割比(约为1.618)。
四、多项式数列多项式数列是指通项由多项式表达的数列。
1.解线性递推关系:对于多项式数列,可以根据给定的递推关系式来推导通项公式。
具体的方法可以通过代入法、特征根法、辅助方程法等来求解。
2.拉格朗日插值法:对于已知部分数列项的数值,可以利用拉格朗日插值法求解通项公式。
该方法需要确定数列项数目与已知项数目一致。
以上是一些常见的求通项公式的方法,不同的数列类型可能需要不同的方法来求解。
在实际问题中,还可以根据数列性质和给定条件等将其转化为已知的数列类型,从而应用相应的求解方法。
求数列通项公式的十种方法
求数列通项公式的十种方法求解数列通项公式是数学中的一个重要问题,对于一些特殊的数列,我们可以通过观察规律来找到通项公式,但对于一般的数列来说,我们需要使用一些数学工具和技巧来解决这个问题。
在下面,我将介绍十种常用的方法来求解数列的通项公式。
方法一:递推法递推法是一种常见的求解数列的方法,通过观察数列中相邻项之间的关系,可以找到递推公式。
常见的递推公式有线性递推和非线性递推两种形式。
方法二:列元法列元法是一种将数列元素列出来,然后通过观察数列元素之间的关系,找到通项公式的方法。
常见的列元法包括列出常数项和差项、连加项、平方项和立方项等。
方法三:指数递推法指数递推法是一种将数列元素进行指数递推,然后通过观察递推结果找到通项公式的方法。
常见的指数递推法包括指数增长、指数递减和二阶指数递增等。
方法四:利用级数对于一些复杂的数列,可以使用级数的方法来求解通项公式。
通过构造级数和求导积分等操作,可以得到数列的通项公式。
方法五:利用生成函数生成函数是一种将数列转化为多项式的方法,通过多项式的操作,可以得到数列的通项公式。
常见的生成函数包括普通生成函数和指数型生成函数。
方法六:利用逼近方法逼近方法是通过找到数列与一些函数逼近的关系,然后通过求解该函数的表达式来求解数列的通项公式。
常见的逼近方法包括泰勒级数逼近和拉格朗日插值等。
方法七:利用矩阵运算对于一些特殊的数列,可以使用矩阵运算的方法来求解通项公式。
通过构造矩阵和矩阵的运算,可以得到数列的通项公式。
方法八:利用线性代数利用线性代数的方法,可以将数列看作向量空间中的向量,通过线性变换和线性方程组的解来求解数列的通项公式。
方法九:利用特殊函数对于一些特殊的数列,可以使用特殊函数的方法来求解通项公式。
常见的特殊函数有二次函数、指数函数、对数函数、三角函数和双曲函数等。
方法十:利用离散数学离散数学是一种研究离散结构和离散规律的数学分支,通过利用离散数学的方法,可以求解数列的通项公式。
递推法:根据数列的前几项,通过递推关系式求得通项。
递推法:根据数列的前几项,通过递推关系式求得通项。
递推法:根据数列的前几项,通过递推关系式求得通项引言递推法是一种用来求解数列通项的方法,它基于数列的前几项,通过递推关系式逐步推导出通项的表达式。
递推法广泛应用于数学、计算机科学和物理等领域,能够高效地解决许多问题。
基本原理递推法的基本原理是通过观察数列的前几项之间的关系,找出一个递推公式或递推关系式,然后利用这个关系式递推出后续项的值,最终得到数列的通项表达式。
步骤使用递推法求解数列通项的步骤如下:1. 观察数列的前几项,尝试找出数列之间的规律和关系。
2. 推导递推关系式,即根据前几项之间的关系,找出一个公式或方程式来表示后续项和前几项之间的关系。
3. 使用递推关系式逐步计算后续项的值,直到得到通项表达式。
示例我们通过一个具体的例子来说明递推法的应用。
假设我们有一个数列:1, 3, 5, 7, 9, ...通过观察前几项,我们可以发现这个数列每一项都比前一项大2。
因此,我们可以推导出递推关系式:a<sub>n</sub> = a<sub>n-1</sub> + 2。
根据这个递推关系式,我们可以计算后续项的值:a<sub>1</sub> = 1a<sub>2</sub> = a<sub>1</sub> + 2 = 3a<sub>3</sub> = a<sub>2</sub> + 2 = 5a<sub>4</sub> = a<sub>3</sub> + 2 = 7a<sub>5</sub> = a<sub>4</sub> + 2 = 9...通过递推关系式,我们可以得到通项表达式:a<sub>n</sub> = 2n - 1。
数字找规律的方法
数字找规律的方法数字找规律是一项重要的数学技能,它可以帮助我们理解和发现数字背后隐藏的模式和规律。
掌握数字找规律的方法不仅可以提高我们的数学水平,还可以帮助我们在生活和工作中解决问题。
本文将介绍几种常见的数字找规律的方法,希望能对您有所帮助。
一、递推法递推法是最常用的数字找规律方法之一。
它通过观察数列中相邻数字之间的关系,来找到下一个数字。
递推法的基本思路是找出数列中数字之间的规律,并根据这个规律来确定下一个数字。
例如,有一个数列:1,3,5,7,9,...我们可以发现,每个数字都比前一个数字大2。
因此,下一个数字应为9+2=11。
根据这个规律,我们可以预测接下来的数字为11,13,15,17,...递推法对于简单的数列规律通常很有效,但对于复杂的数列规律可能不太适用。
二、数位法数位法是一种通过观察数字的各位数之间的关系来找规律的方法。
它适用于包含多个位数的数字。
以数列123,456,789,101112,...为例。
我们可以观察到每个数字增加了一位数。
通过这个规律,我们可以推测下一个数字为131415。
数位法在计算问题中也有广泛应用,例如把一个数字的各位数相加,直到得到一个一位数的结果。
三、公式法公式法是一种通过列出数列中数字的数学公式来找规律的方法。
它适用于规律比较明显的数列。
例如,有一个数列:3,6,9,12,15,...我们可以发现,每个数字都是前一个数字加3。
因此,可以列出数列的公式为an = 3n,其中n为项数。
利用公式法可以方便地计算出数列中的任意一项,也可以帮助我们发现更复杂的数列规律。
四、图形法图形法是一种通过绘制数列中数字的图形来找规律的方法。
它适用于规律较为复杂的数列。
以数列1,2,4,7,11,...为例。
我们可以将这些数字绘制成一个图形。
12 47 11通过观察图形,我们可以发现每一行的差异在递增。
第一行相邻数字的差为1,第二行相邻数字的差为3,第三行相邻数字的差为4,以此类推。
求数列an通项公式方法(一)
求数列an通项公式方法(一)求数列an通项公式的方法引言在数学中,我们经常会遇到需要求解数列的通项公式的问题。
求解数列的通项公式可以帮助我们找到数列中任意一项的值,加深我们对数列规律的理解。
以下是几种常见的方法用来求解数列an的通项公式。
方法一:递推法1.递推法是最常见的一种方法,通常适用于具有明显的规律或者特殊的关系的数列。
2.首先,我们通过观察数列的前几项来寻找规律和关系。
3.然后,我们根据这些规律和关系构建递推关系式,即找到数列中当前项与前一项之间的关系。
4.最后,我们解递推关系式,得到数列的通项公式。
方法二:等差数列与等比数列的通项公式1.对于等差数列,其通项公式可以通过数列的首项和公差来表示,即an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差。
2.对于等比数列,其通项公式可以通过数列的首项和公比来表示,即an = a1 * r^(n-1),其中a1为首项,r为公比。
方法三:数学归纳法1.数学归纳法在求解数列通项公式中也是常用的方法之一。
2.首先,我们需要利用数学归纳法证明数列的通项公式对于某个特定的数成立。
3.然后,我们将数列的前几项带入这个公式,通过归纳法的假设证明公式成立。
4.最后,我们可以得出结论,数列的通项公式通过数学归纳法得证。
方法四:利用生成函数1.生成函数是求解数列通项公式的高级方法之一。
2.首先,我们将数列具体化成一个多项式并用一个变量替代其中的项。
3.然后,我们构建生成函数,将数列的每一项与该变量的对应幂次相乘并相加。
4.最后,通过对生成函数进行求导、求和或者其他操作得出数列的通项公式。
方法五:特殊数列的通项公式1.对于一些特殊的数列,也存在特殊的求解方法。
2.例如斐波那契数列、等差数列的和数列等,都有其独特的求解方法。
3.对于这些特殊数列,我们需要了解其规律和性质,并采取相应的方法来求解通项公式。
总结求解数列通项公式是数学中的一个重要问题,通过递推法、等差数列与等比数列的通项公式、数学归纳法、生成函数和特殊数列的通项公式等多种方法,我们可以有效地解决这个问题。
递推法的一般步骤
递推法的一般步骤
递推法的一般步骤如下:
1.明确问题的递推关系:这是递推算法的核心。
需要通过观察问题的特点,找到问题的递推关系。
这个递推关系可以是一个公式、一个递归函数或者一系列等差、等比数列等。
2.确定初始条件:递推算法是从已知条件推导出未知结果的过程,因此需要确定问题的初始条件。
3.建立递推关系式:除了初始条件外,其它各个状态都可以用固定的递推关系式来表示。
实际解题中,题目不会直接给出递推关系式,而是需要通过分析各种状态,找出递推关系式。
4.递推求解:利用已知的初始条件和递推关系式,逐步推出要解决的问题。
请注意,以上步骤可能需要根据具体问题进行调整,并非所有问题都适用同一种递推方式。
求数列极限的几种典型方法
求数列极限的几种典型方法在数学中,极限是研究数列和函数的一个基本概念。
求解一个数列的极限可以帮助我们了解数据的趋势和规律,从而进行预测和决策。
下面介绍几种常见的数列极限求解方法:1. 递推法递推法是一种基本的数列极限求解方法。
其基本思路是找到数列的递推式,然后通过递推式不断推导出数列的前n项,从而得出数列的极限。
例如,对于递推数列a_n = a_{n-1} + 1/n,我们可以按照以下步骤求出其极限:Step 1: 找到数列的递推式a_n = a_{n-1} + 1/n。
Step 2: 给出数列的初值a_1。
Step 3: 利用递推式计算出数列的前几项,如a_2, a_3, a_4……a_n。
Step 4: 根据推导出的前n项,估算数列的极限。
通过递推法求解数列极限的基本思路就是这样的。
当然,在实际求解中会存在很多细节问题,比如要确定递推式的正确性、初值的选取等。
但总体来说,递推法是一个非常直观、简单易行的方法。
2. 插值法插值法是一种利用待求函数在一组已知点处的函数值构造出一个近似函数然后进行近似计算的方法。
在数列极限求解中,我们也可以采用插值法来求极限值。
具体来说,我们可以对于某个数列{a_n},假设存在一个连续的函数f(x),它在n个不同的位置x_1、x_2……x_n处的函数值分别为a_1、a_2……a_n。
我们希望利用f(x)在x趋近于无穷大时的行为来估计数列{a_n}的极限。
通过插值法,我们可以构造一个插值函数L(x)来近似代替f(x),从而得到数列极限的近似值。
3. 逼近法具体来说,我们可以通过求解一系列子问题,然后逐步逼近数列的极限值。
每次逼近都会得到数列的一个更接近极限的值。
逼近法是一种利用简洁的代数方法逐步逼近数列极限值的方法,常常用于解决复杂的计算问题。
4. 性质法在数学中,我们经常可以根据数列的基本性质来求解其极限值。
例如,对于一个收敛的数列{a_n},其极限值必须满足以下两个条件:1)极限存在。
递推法
三、递推法递推法是利用问题本身所具有的一种递推关系求问题解的一种方法。
设要求问题规模为N的解,当N=1时,解或为已知,或能非常方便地得到解。
能采用递推法构造算法的问题有重要的递推性质,即当得到问题规模为i-1的解后,由问题的递推性质,能从已求得的规模为1,2,…,i-1的一系列解,构造出问题规模为I的解。
这样,程序可从i=0或i=1出发,重复地,由已知至i-1规模的解,通过递推,获得规模为i的解,直至得到规模为N的解。
【问题】阶乘计算问题描述:编写程序,对给定的n(n≦100),计算并输出k的阶乘k!(k=1,2,…,n)的全部有效数字。
由于要求的整数可能大大超出一般整数的位数,程序用一维数组存储长整数,存储长整数数组的每个元素只存储长整数的一位数字。
如有m位成整数N用数组a[ ]存储:N=a[m]×10m-1+a[m-1]×10m-2+ …+a[2]×101+a[1]×100并用a[0]存储长整数N的位数m,即a[0]=m。
按上述约定,数组的每个元素存储k 的阶乘k!的一位数字,并从低位到高位依次存于数组的第二个元素、第三个元素……。
例如,5!=120,在数组中的存储形式为:3 0 2 1 ……首元素3表示长整数是一个3位数,接着是低位到高位依次是0、2、1,表示成整数120。
计算阶乘k!可采用对已求得的阶乘(k-1)!连续累加k-1次后求得。
例如,已知4!=24,计算5!,可对原来的24累加4次24后得到120。
细节见以下程序。
# include# include# define MAXN 1000void pnext(int a[ ],int k){ int *b,m=a[0],i,j,r,carry;b=(int * ) malloc(sizeof(int)* (m+1));for ( i=1;i<=m;i++) b[i]=a[i];for ( j=1;j<=k;j++){ for ( carry=0,i=1;i<=m;i++){ r=(i a[i]=r%10;carry=r/10;}if (carry) a[++m]=carry;}free(b);a[0]=m;}void write(int *a,int k){ int i;printf(“%4d!=”,k);for (i=a[0];i>0;i--)printf(“%d”,a[i]);printf(“\n\n”);}void main(){ int a[MAXN],n,k;printf(“Enter the number n: “); scanf(“%d”,&n);a[0]=1;a[1]=1;write(a,1);for (k=2;k<=n;k++){ pnext(a,k);write(a,k);getchar();}}。
等差数列四种证明方法
等差数列四种证明方法等差数列是指数列中相邻两项之差保持不变的数列。
在数学中,有四种常见的证明等差数列的方法,分别是递推法、数学归纳法、微积分法和矩阵法。
一、递推法递推法是一种基于递推关系的证明方法。
对于等差数列,我们可以通过递推公式来推导出数列中任意一项与前一项之差的规律。
假设等差数列的公差为d,首项为a1,则其递推公式为an = a1 + (n-1)d。
通过递推公式,我们可以计算出数列中任意两项之差,从而证明该数列是等差数列。
二、数学归纳法数学归纳法是一种证明数学命题的常用方法。
对于等差数列,我们可以利用数学归纳法证明其性质。
首先,我们证明当n=1时,等差数列成立。
然后,假设当n=k(k为正整数)时等差数列成立,即an = a1 + (n-1)d。
接下来,我们证明当n=k+1时等差数列也成立。
由递推公式可知,an+1 = a1 + ((k+1)-1)d = a1 + kd + d = (a1 + (k-1)d) + d = ak + d。
因此,根据数学归纳法的原理,等差数列对于任意正整数n都成立。
三、微积分法微积分法可用于证明某种函数的导数。
对于等差数列,我们可以通过求导的方法证明其导数恒为常数。
假设等差数列的公差为d,首项为a1,则等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d。
对通项公式进行求导,有d(an)/dn = d。
由此可得到等差数列的导数恒为常数d,也就是说它是一个常数函数。
这表明等差数列的变化率保持不变,符合等差数列的定义。
四、矩阵法矩阵法是一种基于矩阵运算的证明方法。
对于等差数列,我们可以利用矩阵运算推导出其通项公式。
假设等差数列的公差为d,首项为a1,则该等差数列可以表示为列向量a = [a1, a2, a3, ...]。
通过矩阵运算,我们可以得到等差数列的通项公式an = a1 + (n-1)d。
这种方法通常用于证明等差数列的性质和特点。
综上所述,递推法、数学归纳法、微积分法和矩阵法是四种常见的证明等差数列的方法。
数列通项公式常见求法
数列通项公式常见求法数列通项公式是指数列的一般项的表达式。
在数学问题中,求得数列通项公式可以帮助我们更方便地计算数列中的任意一项数值,解决各种与数列相关的问题。
本文将介绍数列通项公式的常见求法,包括递推法、通项公式和生成函数。
一、递推法递推法是一种通过已知数列的前几项来推导出数列通项公式的方法。
递推法的基本思路是找出数列每一项与前几项之间的关系式。
常见的递推法有差分法、倒推法、倍增法和特殊递推法。
1.差分法差分法是一种通过数列中相邻两项之间的差值来推导出通项公式的方法。
对于一个数列 {an},用 a(n+1) - an 的差来表示,通过不断地进行差分运算,直到差分为常数时,就可以得到数列的通项公式。
以斐波那契数列为例,我们知道斐波那契数列的通项公式是 fn = fn-1 + fn-2,其中 f0 = 0,f1 = 1、通过差分法可以推导出这个通项公式。
2.倒推法倒推法是一种逆序求解数列问题的方法,即从数列的最后一项逐步向前推导出每一项的值。
通过找出数列每一项与后几项之间的关系,从最后一项开始计算,并倒序得到数列的每一项的值。
以等差数列为例,设数列通项公式为 an = a + (n-1)d,其中 a 为首项,d 为公差。
已知 a1 和 an 的值,可以通过倒推法求得数列的通项公式。
3.倍增法倍增法是一种通过将数列每一项扩大或缩小倍数,使得这些倍数值之间构成等差或等比数列的方法。
通过找出数列每一项与前几项之间的倍关系,可以得到数列的通项公式。
以 2 的幂次方数列为例,我们知道这个数列的通项公式是 an = 2^n,其中 n >= 0。
通过倍增法可以推导出这个通项公式。
4.特殊递推法特殊递推法是对一些特殊的数列使用递推法求解通项公式的方法。
这类数列往往具有一些特殊的性质或规律,通过观察和分析这些特点,可以推导出数列的通项公式。
以全为奇数或全为偶数的等差数列为例,可以通过特殊递推法得到数列的通项公式。
递推法
六、递推法方法简介递推法是解决物体与物体发生多次作用后的情况。
即当问题中涉及相互联系的物体较多并且有规律时,应根据题目特点应用数学思想将所研究的问题归类,然后求出通式。
具体方法是先分析某一次作用的情况,得出结论。
再根据多次作用的重复性和它们的共同点,把结论推广,然后结合数学知识求解。
用递推法解题的关键是导出联系相邻两次作用的递推关系式。
塞题精析例1:质点以加速度a 从静止出发做直线运动,在某时刻t ,加速度变为2a ;在时刻2t ,加速度变为3a ;… ;在nt 时刻,加速度变为(n + 1) a ,求: (1)nt 时刻质点的速度; (2)nt 时间内通过的总路程。
解析:根据递推法的思想,从特殊到一般找到规律,然后求解。
(1)物质在某时刻t 末的速度为v t = at2t 末的速度为v 2t = v t + 2at 即v 2t = at + 2at 3t 末的速度为v 3t = v 2t + 3at = at + 2at + 3at ……则nt 末的速度为v nt = v (n -)t + nat = at + 2at + 3at + … + nat = at (1 + 2 + 3 + … + n)= at12(n + 1)n =12n (n + 1)at (2)同理:可推得nt 内通过的总路程s =112n (n + 1)(2n + 1)at 2 例2:小球从高h 0 = 180m 处自由下落,着地后跳起又下落,每与地面相碰一次,速度减小1n(n = 2),求小球从下落到停止经过的总时间为通过的总路程。
(g 取10m/s 2)解析:小球从h 0高处落地时,速率v 0第一次跳起时和又落地时的速率v 1 =0v 2 第二次跳起时和又落地时的速率v 2 =02v 2 ……第m 次跳起时和又落地时的速率v m =m v 2 每次跳起的高度依次为h 1 =21v 2g =02h n,h 2 =22v 2g =04h n ,……,通过的总路程Σs = h 0 + 2h 1 + 2h 2 + … + 2h m + … = h 0 +022h n (1 +21n +41n + … +2m 21n-+ …) = h 0 +022h n 1-= h 0⋅22n 1n 1+-=53h 0 = 300m经过的总时间为Σt = t 0 + t 1 + t 2 + … + t m + … =0v g +12v g + … +m 2vg + …=0v g[1 + 2⋅1n + … + 2⋅(1n )m + …]=0v g ⋅n 1n 1+-=03v g=18s 例3:A 、B 、C 三只猎犬站立的位置构成一个边长为a 的正三角形,每只猎犬追捕猎物的速度均为v ,A 犬想追捕B 犬,B 犬想追捕C 犬,C 犬想追捕A 犬,为追捕到猎物,猎犬不断调整方向,速度方向始终“盯”住对方,它们同时起动,经多长时间可捕捉到猎物?解析:由题意可知,由题意可知,三只猎犬都做等速率曲线运动,而且任一时刻三只猎犬的位置都分别在一个正三角形的三个顶点上,但这正三角形的边长不断减小,如图6—1所示。
递推法名词解释
递推法名词解释
递推法是一种解决问题的方法,通过从已知的初始条件出发,逐步推导得到后续的结果。
递推法通常应用于需要计算大量重复操作的问题,其中每个操作的结果依赖于之前的操作结果。
在递推过程中,通过将前一步的结果作为输入来计算下一步的结果,从而逐步地推导解决问题。
递推法经常用于解决数学中的数列、逻辑中的推理以及计算机算法中的迭代问题。
通过递推法,可以有效地计算出问题的结果,节省时间和资源。
递推法的基本思路是将问题分解为多个子问题,并通过已知的初始条件和递推关系,依次求解子问题,直到得到最终的结果。
在实际应用中,递推法常常与数学归纳法、循环等方法结合使用,以便更好地分析和解决问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
输入:x=1 y=2 z=8 输出:37
分析
首先我们来看样例:每隔1个月产2对卵,求过8 月(即第8+1=9月)的成虫个数
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 新增卵 0 2 2 2 6 10 14 26 46 … 成虫 1 1 1 3 5 7 13 23 37 …
计算河心n个石礅可承载的最大青蛙数
设f[i]表示河心i个石礅可承载的最大青蛙数(1<=i<=n) 左岸为A,右岸为D
(1) 0个石礅,f[0]=0 (2) 1个石礅,f[1]=m+1 (3) 2个石礅s1,s2,f[2]=?
(1)A上m+1只青蛙s1 (2) A上m+1只青蛙 s2 , (3)s1上的m+1青蛙 s2 (4) A上m+1只青蛙s1 因此,f[2]=m+1+f[1]+f[1]=3*(m+1) (4) 3个石礅s1,s2,s3, (1)A上3(m+1)只青蛙s1,s2 (2) A上m+1只青蛙 s2 , (3)s1,s2上的3(m+1)青蛙 s2 (4) A上3(m+1)只青蛙s1,s2 因此,f[3]=m+1+2*f[2]=7*(m+1) …… (5) n个石礅? (1)A上f(n-1)只青蛙s1…sn-1 (2) A上m+1只青蛙 sn (3)s1…sn-1上的f(n-1)只青蛙sn (4) A上f(n-1)只青蛙s1…sn-1 因此, f[n]=m+1+2*f[n-1]
分析
设数组A[i]表示第i月新增的成虫个数。 由于新成虫每过x个月产y对卵,则可对每个A[i]作如下
操作: A[i+k*x+2]:=A[i+k*x+2]+A[i]*y (1<=k,i+k*x+2<=z+1) 因为A [i]的求得只与A[1]~A[i-1]有关,即可用递推求法。 则总共的成虫个数为:
=Pi-2+kak+Qi-2+kd+Ri-2+kak-1
∴ an=Pn-k+2ak+Qn-k+2d+Rn-k+2ak-1
ak=(an-Qn-k+2d+Rn-k+2ak-1)/Pn-k+2
……⑤
根 但 多。据由公于式Pn⑤-k+2,递可减以,顺因推此a最2、后a得3、出…的、aamM要。比虽直然接仍利然用存公在式实①数精误确差得,
z 1
ans A[i] i 1
例2 : HLeabharlann noi塔问题Hanoi塔由n个大小不同的圆盘和三根木柱a,b,c组成。 开始时,这n个圆盘由大到小依次套在a柱上,如图1所 示。要求把a柱上n个圆盘按下述规则移到c柱上:
(1)一次只能移一个圆盘; (2)圆盘只能在三个柱上存放; (3)在移动过程中,不允许大盘压小盘。
Ri=Ri-2-2Ri-1
……④
显然,P1=0 Q1=0 R1=1 (i=1)
P2=1 Q2=0 R2=0 (i=2)
将初值P1Q1R1和P2Q2R2代入②③④可以求出PnQnRn
∵ an=Pna2+Qnd+Rna1
∴ a2=(an-Qnd+Rna1)/Pn
然后根据公式①递推求出am,问题解决。
改进算法
n1
CiCni1
i2
边界条件C2=1。
例6:实数数列
一个实数数列共有N项,已知 ai=(ai-1-ai+1)/2+d,(1<I<N) (N<60) 键盘输入N,d,a1,an,m,输出am。 输入数据均不需判错。
分析
根据公式ai=(ai-1-ai+1)/2+d 变形得,ai+1=ai-1-2ai+2d,因 此该数列的通项公式为:ai=ai-2-2ai-1+2d,已知a1,如 果能求出a2,这样就可以根据公式递推求出am
问将这n个盘子从a柱移动到c柱上,总计需要移动多少 个盘次?
a
b
c
图1
分析
设当hnn=为1时n ,个只盘需子把从aa柱柱移上到的c盘柱子所直需接移移动动的到盘c次柱。就显可然以,了, 故去h;1=然1。后当将n大=2盘时子,从先a将柱a移柱到上c面柱的;小最盘后子,移将动b到柱b上柱的上小 盘a柱子上移有到nc(柱n>上=2, )个共盘记子3个时盘,次总,是故先借h2=助3。c柱以把此上类面推的,n当-1 个盘子移动到b柱上,然后把a柱最下面的盘子移动到c 柱上;再借助a柱把b柱上的n-1个盘子移动到c柱上;总 共移动hn-1+1+hn-1个盘次。
设Cn表示凸n边形的拆分方案总数。由题目中的要求可知一个凸n 边形的任意一条边都必然是一个三角形的一条边,边P1 Pn也不例 外,再根据“不在同一直线上的三点可以确定一个三角形”,只 要构成在一P2个,三P3角,形…的…三,个Pn顶-1点点中,找就一将个n边点形Pk分(1成<k了<n三),个与不P相1、交P的n 部共分同 (如图),我们分别称之为区域①、区域②、区域③,其中区域③必 定是一个三角形,区域①是一个凸k边形,区域②是一个凸n-k+1 边故P2包形,含,P3△区,P域…1①P…kP的,n拆的Pn分n-1种方边任案形一总的点数拆,是分根C方k据,案加数区法为域原② Ck理的Cn,拆-k+凸分1种n方边,案形而数的P为k三可C角以n-k拆是+1, 分方案总数为:
(统称为合法的落脚点); 2. 一只青蛙只有背上没有其它青蛙的时候才能够从一个落脚点跳到
另一个落脚点; 3. 青蛙允许从左岸A直接跳到河心的石墩、荷叶和右岸的石墩D上,
允许从河心的石墩和荷叶跳到右岸的石墩D上; 4. 青蛙在河心的石墩之间、荷叶之间以及石墩和荷叶之间可以来回
跳动; 5. 青蛙在离开左岸石墩后,不能再返回左岸;到达右岸后,不能再
如何建立递推关系 递推关系有何性质 如何求解递推关系
递推的形式
顺推法和倒推法
例1:昆虫繁殖
科学家在热带森林中发现了一种特殊的昆虫, 这种昆虫的繁殖能力很强。每对成虫过x个月产 y对卵,每对卵要过两个月长成成虫。假设每个 成虫不死,第一个月只有一对成虫,且卵长成 成虫后的第一个月不产卵(过X个月产卵),问过 Z个月以后,共有成虫多少对?x>=1,y>=1,z>=x
问题讨论:青蛙过河(Frog )
大小各不相同的一队青蛙站在河左岸的石墩(记为A) 上,要过到对岸的石墩(记为D)上去。河心有几片菏叶 (分别记为Y1…Ym)和几个石墩(分别记为S1…Sn)。图 示如下:
荷叶Yi
左岸石墩A
右岸石墩D
河心石墩Sj
试题描述
青蛙的站队和移动方法规则如下: 1. 每只青蛙只能站在荷叶、石墩,或者仅比它大一号的青蛙背上
对一个试题,我们要是能找到后一项与前一项的关系并 清楚其起始条件(或最终结果),问题就可以递推了, 接下来便是让计算机一步步了。让高速的计算机从事这 种重复运算,真正起到“物尽其用”的效果。
递推概念
给定一个数的序列H0,H1,…,Hn,…若存在 整数n0,使当nn0时,可以用等号(或大于 号、小于号)将Hn与其前面的某些项 Hn(0i<n)联系起来,这样的式子就叫做递 推关系。
∵ ai=ai-2-2ai-1+2d
……(1)
=ai-2-2(ai-3-2ai-2+2d)+2d
=-2ai-3+5(ai-4-2ai-3+2d)-2d
=5ai-4-12ai-3+8d
……
一式直。迭代下去,直到最后,可以建立ai和a1与a2的关系
分析
设ai=Pia2+Qid+Ria1,我们来寻求Pi,Qi,Ri的变化规律。
试题描述
青蛙希望最终能够全部移动到D上,并完成站队。 设河心有m片荷叶和n个石墩,请求出这队青蛙至多有
多少只,在满足站队和移动规则的前提下,能从A过到 D。 [输入文件] 文件仅有两行,每一行仅包含一个整数和一个换行/回 车符。第一行的数字为河心的石墩数n(0<=n<=25), 第二行为荷叶数m(0<=m<=25)。 [输出文件] 文件中仅包含一个数字和一个换行/回车符。该数字为 在河心有n个石墩和m片荷叶时,最多能够过河的青蛙 的只数。
an=an-1+2(n-1) 边界条件是a1=1。
例4:杨辉三角
分析
C C C r r r1
n
n1
n1
组合公式的证明:
C C r (n 1)!
n1 r!(n r 1)!
r1 (n 1)! n1 (r 1)!(n r)!
C C C r r1 (n 1)! (n r) (n 1)!r n! r
跳回; 6. 假定石墩承重能力很大,允许无论多少只青蛙都可呆在上面。但
是,由于石墩的面积不大,至多只能有一只青蛙直接站在上面, 而其他的青蛙只能依规则1落在比它大一号的青蛙的背上。 7. 荷叶不仅面积不大,而且负重能力也有限,至多只能有一只青蛙 站在上面。 8. 每一步只能移动一只青蛙,并且移动后需要满足站队规则; 9. 在一开始的时候,青蛙均站在A上,最大的一只青蛙直接站在石墩 上,而其它的青蛙依规则6站在比其大一号的青蛙的背上。
但 除 断 显法的然仔,扩,细分因大这析此。种会在算,存实法上在际虽述实中简算法数 , 单有误 当 但差 不一m超, 可个过这 靠明3个 。0显时的误,差缺求在陷出以:的后在a递m求就推由明求于显在a偏m的求离过a正2要程确运又值不用。
为了减少误差,我们可设计如下算法:
∵ ai=Pia2+Qid+Ria1 =Pi-1a3+Qi-1d+Ri-1a2 =Pi-2a4+Qi-2d+Ri-2a3 ……