斐波那契数列通项公式的求法
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斐波那契数列通项公式的求法首先明确一下,对于一个常系数线性递推数列,其通项公式都是可求的
对于斐波那契数列有
其通项公式为
[编辑]初等代数解法
已知
∙
∙
∙
[编辑]首先构建等比数列
设
化简得
比较系数可得:
不妨设
解得:
所以有,即为等比数列。
[编辑]求出数列{}
由以上可得:
变形得:。令
[编辑]求数列{}进而得到{}
设,解得。故数列
为等比数列
即。而,故有
又有和
可得
得出表达式
线性代数解法
[编辑]构建一个矩阵方程
设J n为第n个月有生育能力的兔子数量,A n为这一月份的兔子数量。
上式表达了两个月之间,兔子数目之间的关系。而要求的是,
A n+1的表达式。
[编辑]求矩阵的特征值:
行列式:-*(1-)-1*1=2--1
当行列式的值为0,解得=或=
[编辑]特征向量
将两个特征值代入
求特征向量得
=
=
[编辑]分解首向量
第一个月的情况是兔子一对,新生0对。
将它分解为用特征向量表示。
(4)[编辑]用数学归纳法证明
从=
可得(5)
化简矩阵方程
将(4)代入(5)
根据3
求A的表达式
现在在6的基础上,可以很快求出A n+1的表达式,将两个特征值代入6 中
(7) (7)即为A n+1的表达式