求数列Xn=根号下(2X(n-1)+3)的通项公式.首项为a.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/28 19:56:06
求数列Xn=根号下(2X(n-1)+3)的通项公式.首项为a.
求数列Xn=根号下(2X(n-1)+3)的通项公式.首项为a.
求数列Xn=根号下(2X(n-1)+3)的通项公式.首项为a.
Xn=√(2Xn-1+3)=√3+2√3+2√3+...+2√(2a+3)
这个数列逐渐收敛,不可能有通项公式
首先观察到这个数列除了首项外,一定都是非负数,并且顶多只有2项是负的或者零。首项可能是负的(a>=-3/2即可),第二项可能是零,但即便如此,从第三项开始,都是正的项了。
这题要通过配方转化为等比数列来解。
先两边平方,得到 [x(n)]^2 = 2x(n-1) + 3,然后待定系数法。设
[x(n) - p]^2 = q(x(n-1) - p) (1)
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首先观察到这个数列除了首项外,一定都是非负数,并且顶多只有2项是负的或者零。首项可能是负的(a>=-3/2即可),第二项可能是零,但即便如此,从第三项开始,都是正的项了。
这题要通过配方转化为等比数列来解。
先两边平方,得到 [x(n)]^2 = 2x(n-1) + 3,然后待定系数法。设
[x(n) - p]^2 = q(x(n-1) - p) (1)
展开并整理,得到:
[x(n)]^2 = (q+2p)x(n-1) - pq - p^2,
然后对比[x(n)]^2 = 2x(n-1) + 3,就可以知道p,q必须满足:
q + 2p = 2,- pq - p^2 = 3,
解出两组
(p,q) = (3, -4),或 (p,q) = (-1, 4)
不论哪组解是对的,都可以用递推关系(1)写出通项。对(1)式两边开平方求算术平方根,得到(注意开出来一定是带绝对值符号的):
| x(n) - p | = sqrt (| q(x(n-1) - p) |) = sqrt (|q|) sqrt (| x(n-1) - p |)
继续写下去:
= |q|^(1/2 + 1/4) [ x(n-2) - p ] ^ (1/4)
= |q|^(1/2 + 1/4 + 1/8) [ x(n-3) - p ] ^ (1/8) [ ^(k) 是k次方的意思 ]
= ... 【中间注意找规律】
= |q|^[ 1/2 + 1/4 + 1/8 + ... + 1/2^(n-1) ] [x(1) - p] ^ [1/2^(n-1)]
= |q|^[ 1 - 1/2^(n-1) ] |x(1) - p| ^ [1/2^(n-1)] [ 在q绝对值的指数上进行等比数列求和 ]
所以,通项解出来是两个:
x(n) = p + |q|^[ 1 - 1/2^(n-1) ] |x(1) - p| ^ [1/2^(n-1)] ;
x(n) = p - |q|^[ 1 - 1/2^(n-1) ] |x(1) - p| ^ [1/2^(n-1)]。
显然第一个通项始终大于p,第二个通项始终小于p,根据递推公式(1)式,大于p的这个通项其实对应于(p,q) = (-1, 4)这个解,因为此时q是正的,正好和x(n-1) - p这个正数乘起来,保证(1)式对任何n都有意义;同理,小于p的这个解就对应于(p,q) = (3, -4),因为此时q是负的,正好和x(n-1) - p这个负数乘起来,同样可以保证(1)式对任何n都有意义。所以,如果题目不告诉a具体数值是多少的话,是没法排除这两个解以及对应的通项公式的。如果知道a等于多少,就可以用(1)式看看第一项是否满足:
q(a - p) >= 0,如果满足就是解。
答案:两个。
x(n) = -1 + 4^[ 1 - 1/2^(n-1) ] |a +1| ^ [1/2^(n-1)] ;
x(n) = 3 - 4^[ 1 - 1/2^(n-1) ] |a - 3| ^ [1/2^(n-1)].
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