【方法】关于递推式的公式求法
这题来自NOIP2017提高初赛题
设函数 f n = ( f n − 1 + f n − 2 ) / 2 f_n=(f_{n-1}+f_{n-2})/2 fn=(fn−1+fn−2)/2
f 1 = 0 , f 2 = 1 f_1=0,f_2=1 f1=0,f2=1
求 f n f_n fn的递推式,
有一个很辣鸡但很清真的方法:
如果我们把式子表示成: f n + a ∗ f n − 1 = k ( f n − 1 + a ∗ f n − 2 ) f_n+a*f_{n-1}=k(f_{n-1}+a*f_{n-2}) fn+a∗fn−1=k(fn−1+a∗fn−2)
那是不是就是一个等比数列啦~( g n = k ∗ g n − 1 g_n=k*g_{n-1} gn=k∗gn−1)
来看看a,k这两个系数是啥,
f n + a ∗ f n − 1 = ( 0.5 + a ) ∗ f n − 1 + 0.5 ∗ f n − 2 f_n+a*f_{n-1}=(0.5+a)*f_{n-1}+0.5*f_{n-2} fn+a∗fn−1=(0.5+a)∗fn−1+0.5∗fn−2
设方程(两边对应的比值相等)
1 0.5 + a = a 0.5 \frac{1}{0.5+a}=\frac{a}{0.5} 0.5+a1=0.5a
解得: a 1 = 0.5 , a 2 = − 1 a_1=0.5\ ,\ a_2=-1 a1=0.5 , a2=−1
所以:
f n + 0.5 f n − 1 = ( f n − 1 + 0.5 ∗ f n − 2 ) f_n+0.5f_{n-1}=(f_{n-1}+0.5*f_{n-2}) fn+0.5fn−1=(fn−1+0.5∗fn−2)
f n − f n − 1 = − 0.5 ∗ ( f n − 1 − f n − 2 ) f_n-f_{n-1}=-0.5*(f_{n-1}-f_{n-2}) fn−fn−1=−0.5∗(fn−1−fn−2)
又因为: f 1 = 0 , f 2 = 1 f_1=0,f_2=1 f1=0,f2=1
所以:
f n + 0.5 f n − 1 = 1 f_n+0.5f_{n-1}=1 fn+0.5fn−1=1
f n − f n − 1 = ( − 1 2 ) n − 1 f_n-f_{n-1}=(-\frac{1}{2})^{n-1} fn−fn−1=(−21)n−1
消去 f n − 1 f_{n-1} fn−1: f n = 2 + ( − 1 2 ) n − 1 3 f_n=\frac{2+(-\frac{1}{2})^{n-1}}{3} fn=32+(−21)n−1
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