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斐波那契数列通项公式的求法

以下两种方法其实是一样的

1、方法一

其实所有人都知道T(n)= T(n-1) + T(n-2), T(1) = T(2)=1,T(n)也是一个斐波那契数列,求解时间复杂度的本质也就是求数列通项,结果MB的一个通项就把我难住了,只好回来google一下,把高中数学用的求通项的方法放出来,软院的学生,果然还是跌倒在了数学上。。。

P.S.用线代知识也能解据说?据说高中学的特征根法求通项实际上就是线代中某个定理?线代弱比给跪了,求解答。。。

下面就是斐波那契数列通项的求法:

已知数列,其中,求数列的通项。 

解:首先我们要构造一个等比数列,于是设 
则有。                 (1) 
则由已知得     (2)

对照(1)(2)两式得解得  或   。 
我们取前一解,就会有。 
,则有 
所以数列为等比数列,首项为,公比为 
所以 。即      (3)

再次构造等比数列,设 
则有

对照(3)式,可得所以 x=.
于是有

,则有数列为等比数列,首项为,公比为,于是= 
所以有

于是有T(n) =  O((5^(2/1)+1/2)^n)....

 

2、方法二  (转自http://www.pep.com.cn/gzsx/xszx_1/jtzd/201107/t20110708_1054105.htm

做了这些年的数学题,我时常有这样的感受。一个新的数学题初次接触时,会觉得这个题的解题技巧很妙,甚至有点非夷所思,但如果把同类型问题多做几个,你就会发现原来所谓的技巧,其实是一种再正常不过的想法,是一种由已知到未知的必然之路。这样我们就由解题的技巧而转化到了通解通法,进一步就会形成解题的思想,所以我对于数学爱好者建议,做题时要把同类型题多种总结和分析,这样你的数学才会有长足的进步。

 

下面我们就由递推推导通项的问题,进行对比分析。

 

例1 在数列中,,求数列的通项。(普通高中课程标准实验教科书人教A版必修5第69页6题)

 

分析:此题可分两步来进行,首先由构造一个等比数列,其中,并写出的通项;然后利用,两边同除以,由累加法,就可求出数列的通项。

 

解:  
,则)所以数列为等比数列,且首项为,公比为3。所以
于是有,两边都除以
,则有
由累加法可得
因为 所以
于是有

 

总结:上面的求解过程实质,求是一个把已知条件逐步化简的过程,由相邻三项的递推关系化为相邻两项的递推关系,进一步求出通项公式。

下面我们来研究一下著名的斐波那契数列的通项。

 

已知数列,其中,求数列的通项。

 

解:首先我们要构造一个等比数列,于是设
则有。                 (1)
则由已知    (2)

对照(1)(2)两式得解得  或  
我们取前一解,就会有
,则有
所以数列为等比数列,首项为,公比为
所以 。即      (3)

再次构造等比数列,设
则有

对照(3)式,可得所以 x=.
于是有

,则有数列为等比数列,首项为,公比为,于是=
所以有

 

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