【组合数学】递推方程 ( 递推方程内容概要 | 递推方程定义 | 递推方程示例说明 | 斐波那契数列 )

it2025-03-18  20

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一、递推方程 内容概要二、递推方程 定义三、递推方程 示例四、斐波那契数列 ( Fibnacci )

一、递推方程 内容概要


递推方程 内容概要 :

递推方程定义递推方程实例常系数线性递推方程 常系数线性递推方程定义公式解法 递推方程在计数问题中的应用

二、递推方程 定义


序列 a 0 , a 1 , ⋯   , a n , ⋯ a_0 , a_1 , \cdots , a_n , \cdots a0,a1,,an, , 记做 { a n } \{a_n\} {an} ,

a n a_n an 与 某些 a i    ( i < n ) a_i \ \ ( i < n ) ai  (i<n) 联系起来的等式 , a i a_i ai 可以是 1 1 1 个 , 也可以是多个 ;

a n a_n an 用前面若干项 a n − 1 , a n − 2 , ⋯ a_{n-1} , a_{n-2} , \cdots an1,an2, 表示出来 ,

称为 关于序列 { a n } \{a_n\} {an}递推方程 ;

递推方程组成 : 下面 3 3 3 个是一套 ;

数列递推方程初值

给定递推方程 , 和 初值 , 就可以 唯一确定一个序列 ;

递推方程表达的关系 : 递推方程 只表达了 项与之前的项 的关系 , 如果 初值不同 , 得到的数列是不同的 ;

递推方程与数列关系 : 递推方程代表的不是一个数列 , 是 若干个数列 共同的依赖关系 ;

递推方程 , 就是将计数结果 , 表达成一个数列 , { a n } \{a_n\} {an} 就是通项公式 ;

序列示例 : 如选取问题 , 从 n n n 个元素中选择 r r r 个元素 , 如果 n n n 给定 , 那么 r r r 就是这个参数 ,

r = 0 r = 0 r=0 时的选择个数是 a 0 a_0 a0 r = 1 r = 1 r=1 时的选择个数是 a 1 a_1 a1 ⋮ \vdots r = n r = n r=n 时的选择个数是 a n a_n an

数列的通项 , 代表了某种计数结果 ;

三、递推方程 示例


1 . 阶乘计算数列 : 1 ! , 2 ! , 3 ! , 4 ! , 5 ! , 6 ! , ⋯ 1! , 2! , 3! , 4! , 5! , 6! , \cdots 1!,2!,3!,4!,5!,6!,

数列的 第 1 1 1 项是 1 1 1 的阶乘 , 第 2 2 2 项是 2 2 2 的阶乘 , ⋯ \cdots , 第 n n n 项是 n n n 的阶乘 ;

2 . 递推方程 : F ( n ) = n F ( n − 1 ) F(n) = nF(n-1) F(n)=nF(n1)

如 : 第 4 4 4 项的值 F ( 4 ) = 5 ! F(4) = 5! F(4)=5! , 就等于第 4 − 1 = 3 4-1=3 41=3 项的值 F ( 4 − 1 ) = F ( 3 ) = 4 ! F(4-1)=F(3) = 4! F(41)=F(3)=4! 乘以 5 5 5 ;

3 . 初值 : F ( 1 ) = 1 F(1) = 1 F(1)=1

根据 F ( 1 ) = 1 F(1) = 1 F(1)=1 可以计算 F ( 2 ) F(2) F(2) , 根据 F ( 2 ) F(2) F(2) 可以计算 F ( 3 ) F(3) F(3) , 根据 F ( 3 ) F(3) F(3) 可以 计算 F ( 4 ) F(4) F(4) , ⋯ \cdots , 根据 F ( n − 1 ) F(n-1) F(n1) 可以计算 F ( n ) F(n) F(n) ;

四、斐波那契数列 ( Fibnacci )


1 . 斐波那契数列 : 1 , 1 , 2 , 3 , 5 , 8 , 13 , ⋯ 1 , 1 , 2 , 3 , 5 , 8 , 13 , \cdots 1,1,2,3,5,8,13,

2 . 递推方程 : F ( n ) = F ( n − 1 ) + F ( n − 2 ) F(n) = F(n-1) + F(n-2) F(n)=F(n1)+F(n2)

描述 : n n n 项等于第 n − 1 n-1 n1 项 和 第 n − 2 n-2 n2 项之和 ;

如 : 第 4 4 4 项的值 F ( 4 ) = 5 F(4) = 5 F(4)=5 , 就等于

4 − 1 = 3 4-1=3 41=3 项的值 F ( 4 − 1 ) = F ( 3 ) = 3 F(4-1)=F(3) = 3 F(41)=F(3)=3

加上 第 4 − 2 = 2 4-2=2 42=2 项的值 F ( 4 − 2 ) = F ( 2 ) = 2 F(4-2) = F(2) =2 F(42)=F(2)=2 ;

3 . 初值 : F ( 0 ) = 1 , F ( 1 ) = 1 F(0) = 1 , F(1) = 1 F(0)=1,F(1)=1

根据 F ( 0 ) = 1 , F ( 1 ) = 1 F(0) = 1, F(1) = 1 F(0)=1,F(1)=1 可以计算 F ( 2 ) F(2) F(2) , 根据 F ( 1 ) , F ( 2 ) F(1),F(2) F(1),F(2) 可以计算 F ( 3 ) F(3) F(3) , 根据 F ( 2 ) F ( 3 ) F(2)F(3) F(2)F(3) 可以 计算 F ( 4 ) F(4) F(4) , ⋯ \cdots , 根据 F ( n − 2 ) , F ( n − 1 ) F(n-2) , F(n-1) F(n2),F(n1) 可以计算 F ( n ) F(n) F(n) ;

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