通过斐波那契数列来比较迭代和递归的区别

通过斐波那契数列来比较迭代和递归的区别
通过斐波那契数列来比较迭代和递归的区别

通过斐波那契数列来比较递归和迭代的区别

介绍:斐波那契数列a(0) = a(1) = 1,a(n) = a(n-1) + a(n-2),下面是Java实现同一个fibonacci 数列,分别用递归和迭代方法来比较理解下。

Java代码:

public class Comparison {

//递归,调用自己本身。

static int fib_recursion(int n){

if(n == 1 | n == 0) return 1;

else return fib_recursion(n - 1) + fib_recursion(n - 2);

}

//迭代,用旧值算新值。

static int fib_iteration(int n){

int head = 1,tail = 1,next = 0;

if(n == 1 | n == 0) return 1;

for(int i=2;i<=n;i++){

next = head + tail;

head = tail;

tail = next;

}

return next;

}

public static void main(String[] args) {

int n = 4;

System.out.print("采用递归方法 ");

System.out.println(fib_recursion(n));

System.out.println();

System.out.print("采用迭代方法 ");

System.out.println(fib_iteration(n));

}

}

输出结果:

数列通项公式的求法集锦

数列通项公式的求法集锦 非等比、等差数列的通项公式的求法,题型繁杂,方法琐碎,笔者结合近几年的高考情况,对数列求通项公式的方法给以归纳总结。 一、累加法 形如1()n n a a f n --= (n=2、3、4…...) 且(1)(2)...(1)f f f n +++-可求,则用累加法求n a 。有时若不能直接用,可变形成这种形式,然后用这种方法求解。 例1. 在数列{n a }中,1a =1,11n n a a n --=- (n=2、3、4……) ,求{n a }的通项公式。 解:∵111n a ==时, 213243121 23.......1n n n a a a a a a a a n -≥-=??-=??-=???-=-?? 时, 这n-1个等式累加得:112...n a a -=+++(n-1)=(1)2n n - 故21(1)222n n n n n a a --+=+= 且11a =也满足该式 ∴222 n n n a -+= (n N *∈). 例2.在数列{n a }中,1a =1,12n n n a a +-= (n N *∈),求n a 。 解:n=1时, 1a =1212323431122 22.......2n n n n a a a a a a a a --≥-=??-=??-=????-=?时, 以上n-1个等式累加得 21122...2n n a a --=+++=12(12)12 n ---=22n -,故12221n n n a a =-+=- 且11a =也满足该式 ∴21n n a =- (n N *∈)。 二、累乘法 形如1 ()n n a f n a -= (n=2、3、4……),且(1)(2)...(1)f f f n +++-可求,则用累乘法求n a 。有时若不能直接用,可变形成这种形式,然后用这种方法求解。 例3.在数列{n a }中,1a =1,1n n a na +=,求n a 。

算法之2章递归与分治

算法分析(第二章):递归与分治法 一、递归的概念 知识再现:等比数列求和公式: 1、定义:直接或间接地调用自身的算法称为递归算法。 用函数自身给出定义的函数称为递归函数。 2、与分治法的关系: 由分治法产生的子问题往往是原问题的较小模式,这就为使用递归技术提供了方便。在这种情况下,反复应用分治手段,可以使子问题与原问题类型一致而其规模却不断缩小,最终使子问题缩小到很容易直接求出其解。这自然导致递归过程的产生。分治与递归经常同时应用在算法设计之中,并由此产生许多高效算法。 3、递推方程: (1)定义:设序列01,....n a a a简记为{ n a},把n a与某些个() i a i n <联系起来的等式叫做关于该序列的递推方程。 (2)求解:给定关于序列{n a}的递推方程和若干初值,计算n a。 4、应用:阶乘函数、Fibonacci数列、Hanoi塔问题、插入排序 5、优缺点: 优点:结构清晰,可读性强,而且容易用数学归纳法来证明算法的正确性,因此它为设计算法、调试程序带来很大方便。 缺点:递归算法的运行效率较低,无论是耗费的计算时间还是占用的存储空间都比非递归算法要多。 二、递归算法改进: 1、迭代法: (1)不断用递推方程的右部替代左部 (2)每一次替换,随着n的降低在和式中多出一项 (3)直到出现初值以后停止迭代 (4)将初值代入并对和式求和 (5)可用数学归纳法验证解的正确性 2、举例: -----------Hanoi塔算法----------- ---------------插入排序算法----------- ()2(1)1 (1)1 T n T n T =?+ = ()(1)1 W n W n n W =?+? (1)=0

数列通项公式的求法(较全)

常见数列通项公式的求法 公式: 1、 定义法 若数列是等差数列或等比数列,求通公式项时,只需求出1a 与d 或1a 与q ,再代入公式()d n a a n 11-+=或 11-=n n q a a 中即可. 例1、成等差数列的三个正数的和等于15,并且这三个数分别加上2,5,13后成为等比数列{}n b 的345,,b b b ,求数列{}n b 的的通项公式. 练习:数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,数列{}n c 中对于任何* n N ∈都有 1234127 ,0,,,,6954 n n n c a b c c c c =-====分别求出此三个数列的通项公式.

2、 累加法 形如()n f a a n n =-+1()1a 已知型的的递推公式均可用累加法求通项公式. (1) 当()f n d =为常数时,{}n a 为等差数列,则()11n a a n d =+-; (2) 当()f n 为n 的函数时,用累加法. 方法如下:由()n f a a n n =-+1得 当2n ≥时,() 11n n a a f n --=-, () 122n n a a f n ---=-, ()322a a f -=, () 211a a f -=, 以上()1n -个等式累加得 ()()()()11+221n a a f n f n f f -=--+ ++ 1n a a ∴=+()()()()1+221f n f n f f --+ ++ (3)已知1a ,()n f a a n n =-+1,其中()f n 可以是关于n 的一次函数、二次函数、指数函数、分式函数,求通项. ①若()f n 可以是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和; ②若()f n 可以是关于n 的二次函数,累加后可分组求和; ③若()f n 可以是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和; ④若()f n 可以是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和求和. 例2、数列{}n a 中已知111,23n n a a a n +=-=-, 求{}n a 的通项公式.

利用逆推法解决递推数列策略..

利用逆推法解决递推数列策略 数列蕴含着丰富的数学思想,尤其是递推数列问题具有很强的逻辑性,是考查逻辑推理和化归能力的很好素材。近年来,递推数列问题成为高考命题的热点题型,这是因为递推数列问题能考查考生分析问题和解决问题的能力。 一、待定系数法 例1、已知数列}{n a 满足11=a ,且231+=+n n a a ,求.n a 解:设)(31t a t a n n +=++,则t a a n n 231+=+,所以t =1,)1(311+=++n n a a , 所以}1{1++n a 为等比数列,首项为2,所以1321-?=+n n a ,.1321-?=-n n a 点评:求递推式形如q pa a n n +=+1(p 、q 为常数且1≠p )的数列通项,可用迭代法或待定系数法得到一个新的等比数列}1 {-+p q a n 满足p p q a n =-++11)1(-+p q a n ,由等比数列的通项公式求得原数列的通项公式,也可用“归纳-猜想-证明”的方法来求,这也是近年高考考得较多的一种题型。 二、利用叠加或叠乘进行转化 例2、已知数列}{n a 满足211= a ,n n a a n n ++=+211,求.n a 解:由条件,知111)1(1121+-=+=+= -+n n n n n n a a n n , 所以21112-=-a a ,312123-=-a a ,413134-=-a a ,…,n n a a n n 1111--=--, 将这(n -1)个式子相加,得.111n a a n -=- 因为211=a ,所以.123n a n -= 例3、设}{n a 是首项为1的正项数列,且满足)(0)1(1221*++∈=?+-+N n a a na a n n n n n , 求通项公式.n a 解:因为)(0)1(1221*++∈=?+-+N n a a na a n n n n n , 所以0)]()1[(11=+-+++n n n n a a na a n ,因为0,01>>+n n a a ,所以01>++n n a a , 所以0)1(1=-++n n na a n ,即1 1+=+n n a a n n ,于是得n -1个等式: 2112=a a ,3223=a a ,4334=a a ,……,n n a a n n 11-=-,将这n -1个式子相乘, 并将11=a 代入,得.1n a n =

递归与循环的优缺点

递归与循环的优缺点(转载) 2011-08-24 17:49:40| 分类:算法数据结构| 标签:|字号大中小订阅 递归的话函数调用是有开销的,而且递归的次数受堆栈大小的限制。 以二叉树搜索为例: bool search(btree* p, int v) { if (null == p) return false; if (v == p->v) return true else { if (v < p->v) return search(p->left, v); else return search(p->right, v); } } 如果这个二叉树很庞大,反复递归函数调用开销就很大,万一堆栈溢出怎么办?现在我们用循环改写: bool search(btree* p, int v) { while (p) { if (v == p->v) return true; else { if (v < p->v) p = p->left; else p = p->right; } }

return false; } --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 递归好处:代码更简洁清晰,可读性更好 递归可读性好这一点,对于初学者可能会反对。实际上递归的代码更清晰,但是从学习的角度要理解递归真正发生的什么,是如何调用的,调用层次和路线,调用堆栈中保存了什么,可能是不容易。但是不可否认递归的代码更简洁。一般来说,一个人可能很容易的写出前中后序的二叉树遍历的递归算法,要写出相应的非递归算法就比较考验水平了,恐怕至少一半的人搞不定。所以说递归代码更简洁明了。 递归坏处:由于递归需要系统堆栈,所以空间消耗要比非递归代码要大很多。而且,如果递归深度太大,可能系统撑不住。 楼上的有人说: 小的简单的用循环, 太复杂了就递归吧,,免得循环看不懂 话虽然简单,其实非常有道理:对于小东西,能用循环干嘛要折腾?如果比较复杂,在系统撑的住的情况下,写递归有利于代码的维护(可读性好) 另:一般尾递归(即最后一句话进行递归)和单向递归(函数中只有一个递归调用地方)都可以用循环来避免递归,更复杂的情况则要引入栈来进行压栈出栈来改造成非递归,这个栈不一定要严格引入栈数据结构,只需要有这样的思路,用数组什么的就可以。 至于教科书上喜欢n!的示例,我想只是便于递归思路的引进和建立。真正做代码不可能的。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 循环方法比递归方法快, 因为循环避免了一系列函数调用和返回中所涉及到的参数传递和返回值的额外开销。 递归和循环之间的选择。一般情况下, 当循环方法比较容易找到时, 你应该避免使用递归。这在问题可以按照一个递推关系式来描述时, 是时常遇到的, 比如阶乘问题就是这种情况。反过来, 当很难建立一个循环方法时, 递归就是很好的方法。实际上, 在某些情形下, 递归方法总是显而易见的, 而循环方法却相当难找到。当某些问题的底层数据结构本身就是递归时, 则递归也就是最好的方法了。

斐波那契数列的通项公式推导解析

斐波那契数列的通项公式推导 山西省原平市原平一中任所怀 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,两边同除以得 ,由累加法,就可求出数列的通项。 解:( 设,则()所以数列为等比数列,且首项为 ,公比为3。所以。 于是有,两边都除以得 设,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) 则由已知得(2) 对照(1)(2)两式得解得或。 我们取前一解,就会有。 设,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 设,则有数列为等比数列,首项为,公比为,于是= 所以有。

递推数列常十种方法

求递推数列通项公式的十种策略例析 递推数列的题型多样,求递推数列的通项公式的方法也非常灵活,往往可以通过适当的策略将问题化归为等差数列或等比数列问题加以解决,亦可采用不完全归纳法的方法,由特殊情形推导出一般情形,进而用数学归纳法加以证明,因而求递推数列的通项公式问题成为了高考命题中颇受青睐的考查内容。笔者试给出求递推数列通项公式的十种方法策略,它们是:公式法、累加法、累乘法、待定系数法、对数变换法、迭代法、数学归纳法、换元法、不动点法、特征根的方法。仔细辨析递推关系式的特征,准确选择恰当的方法,是迅速求出通项公式的关键。 一、利用公式法求通项公式 例1 已知数列}a {n 满足n n 1n 23a 2a ?+=+,2a 1=,求数列}a {n 的通项公式。 解:n n 1n 23a 2a ?+=+两边除以1n 2+,得 23 2a 2a n n 1 n 1n + = ++,则232 a 2a n n 1n 1n =-++, 故数列}2a { n n 是以1222 a 1 1==为首,以23 为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得23) 1n (12a n n -+=,所以数列}a {n 的通项公式为n n 2)2 1 n 23(a -=。 评注:本题解题的关键是把递推关系式n n 1n 23a 2a ?+=+转化为 2 3 2a 2a n n 1 n 1n = -++,说明数列}2a {n n 是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出23)1n (12 a n n -+=,进而求出数列}a {n 的通项公式。 二、利用累加法求通项公式 例2 已知数列}a {n 满足1a 1 n 2a a 1n 1n =++=+,,求数列}a {n 的通项公式。 解:由1n 2a a n 1n ++=+ 得1n 2a a n 1n +=-+ 则112232n 1n 1n n n a )a a ()a a ()a a ()a a (a +-+-++-+-=---Λ

几种常见的数列的通项公式的求法

几种常见的数列的通项公式的求法 一、观察法 1、根据数列的前4项,写出它的一个通项公式: (1) ,5 4,43,32,21-- (2) ,5 2,21,32,1 (3)9,99,999,9999,… 二、叠加法:对于型如)(1n f a a n n +=+类的通项公式 2、已知数列6,9,14,21,30,…求此数列的一个通项。 3、若在数列{}n a 中,31=a ,n a a n n +=+1,求通项n a 。 三、叠乘法:对于型如1+n a =f (n)·n a 类的通项公式 4、在数列{n a }中,1a =1, (n+1)·1+n a =n ·n a ,求n a 的表达式。 5、已知数列{}n a 中,3 11= a ,前n 项和n S 与n a 的关系是 n n a n n S )12(-= ,试求通项公式n a 。 四、S n 法利用1--=n n n S S a (n ≥2) 6、已知下列两数列}{n a 的前n 项和s n 的公式,求}{n a 的通项公式。 (1)13-+=n n S n 。 (2)12-=n s n 五、辅助数列法 7、已知数}{n a 的递推关系为121+=+n n a a ,且11=a 求通项n a 。 六、倒数法 8、已知数列{n a }中11=a 且11+=+n n n a a a (N n ∈),,求数列的通项公式。 1. 已知数列{}n a 的首项11a =,且13(2)n n a a n -=+≥,则n a = 3n-2 .

2.已知数列{}n a 的首项11a =,且123(2)n n a a n -=+≥,则n a 1433n -?-. 3.已知数列{}n a 的11a =,22a =且121()(3)2n n n a a a n --=+≥,则1lim n x n a a →∞+=

归并排序算法实现 (迭代和递归)

归并排序算法实现(迭代和递归)\递归实现归并排序的原理如下: 递归分割: 递归到达底部后排序返回: 最终实现排序: #include void merge(int *array, int low, int center, int high) { if(low >= high) return; int m = center - low + 1; int n = high - center; int L[m], R[n]; for(int i=0; i R[j]) array[k] = R[j++]; else array[k] = L[i++];

} while(i #include

常见数列通项公式的求法(超好)

常见数列通项公式的求 法(超好) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

常见数列通项公式的求法 1.定义法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。 例1.等差数列{}n a 是递增数列,前n 项和为n S ,且931,,a a a 成等比数列, 2 55a S =.求数列{}n a 的通项公式.n a n 53= 2.公式法:已知n S (即12()n a a a f n ++ +=)求n a ,用作差法:{ 11,(1) ,(2) n n n S n a S S n -== -≥。 例2:已知数列}{n a 的前n 项和s n ,12-=n s n 求}{n a 的通项公式。 解:(1)当n=1时,011 ==s a ,当2≥n 时 12]1)1[()1(221-=----=-=-n n n s s a n n n 由于1a 不适合于此等式 。 ∴? ??≥-==)2(12)1(0 n n n a n 练习:数列{a n }满足a n =5S n -3,求a n 。 答案:a n =34 (-14 )n-1 3.累加法: 若1()n n a a f n +-=求n a :11221()()()n n n n n a a a a a a a ---=-+-+ +-1a +(2)n ≥。 例3:(1)数列{a n }满足a 1=1且a n =a n -1+3n -2(n ≥2),求a n 。 (2)数列{a n }满足a 1=1且a n =a n -1+1 2n (n ≥2),求a n 。 解:(1)由a n =a n -1+3n -2知a n -a n -1=3n -2,记f (n )=3n -2= a n -a n -1 则a n = (a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+(a n -2-a n -3)+…(a 2-a 1)+a 1 =f (n )+ f (n -1)+ f (n -2)+…f (2)+ a 1 =(3n -2)+[3(n -1)-2]+ [3(n -2)-2]+ …+(3×2-2)+1 =3[n+(n -1)+(n -2)+…+2]-2(n -1)+1 =3×(n+2)(n -1)2 -2n+3=3n 2-n 2 (2)由a n =a n -1+12n 知a n -a n -1=12n ,记f (n )=1 2n = a n -a n -1 则a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+(a n -2-a n -3)+…(a 2-a 1)+a 1 =f (n )+ f (n -1)+ f (n -2)+…f (2)+ a 1 =12n +12n -1 +12 n -2 +…+122 +1=12 -12n 练习:已知数列{}n a 满足211=a ,n n a a n n ++=+211 ,求n a 。答案:n a n 1-23= 4.累乘法:已知1()n n a f n a +=求n a ,用累乘法:121121 n n n n n a a a a a a a a ---=????(2)n ≥。 例4:在数列{n a }中,1a =1, (n+1)·1+n a =n ·n a ,求n a 的表达式。 解:由(n+1)·1+n a =n ·n a 得 1 1+=+n n a a n n ,

几类常见递推数列的解题方法

叠加、 叠乘、迭代递推、代数转化 ——几类常见递推数列的教学随笔 已知数列的递推关系式求数列的通项公式的方法大约分为两类:一类是根据前几项的特点归纳猜想出a n 的表达式,然后用数学归纳法证明;另一类是将已知递推关系,用代数法、迭代法、换元法,或是转化为基本数列(等差或等比)的方法求通项.第一类方法要求学生有一定的观察能力以及足够的结构经验,才能顺利完成,对学生要求高.第二类方法有一定的规律性,只需遵循其特有规律方可顺利求解.在教学中,我针对一些数列特有的规律总结了一些求递推数列的通项公式的解题方法. 一、叠加相消. 类型一:形如a 1+n =a n + f (n ), 其中f (n ) 为关于n 的多项式或指数形式(a n )或可裂项成差的分式形式.——可移项后叠加相消. 例1:已知数列{a n },a 1=0,n ∈N +,a 1+n =a n +(2n -1),求通项公式a n . 解:∵a 1+n =a n +(2n -1) ∴a 1+n =a n +(2n -1) ∴a 2-a 1 =1 、a 3-a 2=3 、…… a n -a 1-n =2n -3 ∴a n = a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a 1-n )=0+1+3+5+…+(2n -3) = 2 1 [1+(2n -3)]( n -1)=( n -1)2 n ∈N + 练习1:⑴.已知数列{a n },a 1=1, n ∈N +,a 1+n =a n +3 n , 求通项公式a n . ⑵.已知数列{a n }满足a 1=3,)1(2 1 +=-+n n a a n n ,n ∈N +,求a n . 二、叠乘相约. 类型二:形如)(1n f a a n n =+.其中f (n ) =p p c mn b mn )()(++ (p ≠0,m ≠0,b –c = km ,k ∈Z )或 n n a a 1+=kn (k ≠0)或n n a a 1+= km n ( k ≠ 0, 0<m 且m ≠ 1). 例2:已知数列{a n }, a 1=1,a n >0,( n +1) a 1+n 2 -n a n 2+a 1+n a n =0,求a n . 解:∵( n +1) a 1+n 2 -n a n 2+a 1+n a n =0 ∴ [(n +1) a 1+n -na n ](a 1+n +a n )= 0 ∵ a n >0 ∴ a 1+n +a n >0 ∴ (n +1) a 1+n -na n =0 ∴1 1+=+n n a a n n ∴n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n n 112 12 31 2111 23 22 11 =???--?--?-=?????=----- 练习2:⑴已知数列{a n }满足S n = 2 n a n ( n ∈N * ), S n 是{ a n }的前n 项和,a 2=1,求a n .

迭代与递归的区别

迭代算法是用计算机解决问题的一种基本方法。它利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点,让计算机对一组指令(或一定步骤)进行重复执行,在每次执行这组指令(或这些步骤)时,都从变量的原值推出它的一个新值。 利用迭代算法解决问题,需要做好以下三个方面的工作: 一、确定迭代变量。在可以用迭代算法解决的问题中,至少存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量,这个变量就是迭代变量。 二、建立迭代关系式。所谓迭代关系式,指如何从变量的前一个值推出其下一个值的公式(或关系)。迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键,通常可以使用递推或倒推的方法来完成。 三、对迭代过程进行控制。在什么时候结束迭代过程?这是编写迭代程序必须考虑的问题。不能让迭代过程无休止地重复执行下去。迭代过程的控制通常可分为两种情况:一种是所需的迭代次数是个确定的值,可以计算出来;另一种是所需的迭代次数无法确定。对于前一种情况,可以构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程的控制;对于后一种情况,需要进一步分析出用来结束迭代过程的条件。 例 1 :一个饲养场引进一只刚出生的新品种兔子,这种兔子从出生的下一个月开始,每月新生一只兔子,新生的兔子也如此繁殖。如果所有的兔子都不死去,问到第 12 个月时,该饲养场共有兔子多少只? 分析:这是一个典型的递推问题。我们不妨假设第 1 个月时兔子的只数为 u 1 ,第 2 个月时兔子的只数为 u 2 ,第 3 个月时兔子的只数为 u 3 ,……根据题意,“这种兔子从出生的下一个月开始,每月新生一只兔子”,则有 u 1 = 1 , u 2 = u 1 +u 1 × 1 = 2 , u 3 = u 2 +u 2 × 1 = 4 ,…… 根据这个规律,可以归纳出下面的递推公式: u n = u n - 1 × 2 (n ≥ 2) 对应 u n 和 u n - 1 ,定义两个迭代变量 y 和 x ,可将上面的递推公式转换成如下迭代关系: y=x*2 x=y 让计算机对这个迭代关系重复执行 11 次,就可以算出第 12 个月时的兔子数。参考程序如下: cls

详解由递推公式求斐波那契数列的通项公式

详解由递推公式求斐波那契数列的通项公式 武汉市黄陂区第四中学 蔡从江 斐波那契数列的递推公式是121==a a ,11-++=n n n a a a (2≥n 且N n ∈),那么它的通项公式是怎样的呢?不少同学经常问到这个问题。 下面详细解答用待定系数法构造过渡数列求其通项公式。 由递推公式11-++=n n n a a a ,可设)(11-++=+n n n n a a a a λμλ,比较得1=-λμ且1=μλ,即012=-+λλ,解得251±-= λ。若251+-=λ,则251+=μ;若251--=λ,则2 51-=μ。 先以2 51+-=λ,251+=μ求解, 此时)2)(2 15(21521511≥-++=-+-+n a a a a n n n n , 所以)2()215()215()215(2151211≥+=-++=-+ -+n a a a a n n n n , 即)2()2 15(2511≥++-=+n a a n n n , 再另)2]()215([251)215( 11≥+--=+-++n x a x a n n n n 即n n n x x )2 15()215(215)215(1+=+-+++, 所以12 15215=-++x x 即55=x , 所以 ])215(55[251)215(5511n n n n a a +--=+-++, )2]()2 15(551[)251()215(552111≥+--=+--++n a n n n ,

所以)2]()2 15(551[)251()215(552111≥+--=+--++n a n n n , )2]()251()251[(5 1])215(551[)251()215(55112111≥--+=+--++=++-++n a n n n n n 所以)3]()251()251[(5 1≥--+=n a n n n , 又121==a a 适合上式,故 *)]()251()251[(51N n a n n n ∈--+=, 同理可得251--=λ,2 51-=μ时,*)]()251()251[(51N n a n n n ∈--+=, 因此斐波那契数列的通项公式是 *)]()251()251[(51N n a n n n ∈--+=

几类常见递推数列的解法

几类递推数列通项公式的常见类型及解法 省乐安县第二中学 芳林 邮编 344300 已知数列的递推关系式求数列的通项公式的方法大约分为两类:一类是根据前几项的特点归纳猜想出a n 的表达式,然后用数学归纳法证明;另一类是将已知递推关系,用代数法、迭代法、换元法,或是转化为基本数列(等差或等比)的方法求通项.第一类方法要求学生有一定的观察能力以及足够的结构经验,才能顺利完成,对学生要求高.第二类方法有一定的规律性,只需遵循其特有规律方可顺利求解.在教学中,我针对一些数列特有的规律总结了一些求递推数列的通项公式的解题方法. 一、a a d n n +=+1型 形如d a a n n +=+1(d 为常数)的递推数列求通项公式,将此类数列变形得 a a d n n +-=1,再由等差数列的通项公式()a a n d n =+-11可求得a n . 例1: 已知数列{}a n 中()a a a n N n n 1123==+∈+,,求n a 的通项公式. 解: ∵a a n n +=+13 ∴a a n n +-=13 ∴ {}a n 是以a 12=为首项,3为公差的等差数列. ∴()a n n n =+-=-21331为所求的通项公式. 二、)(1n f a a n n +=+型 形如a 1+n =a n + f (n ), 其中f (n ) 为关于n 的多项式或指数形式(a n )或可裂项成差的分式形式.——可移项后叠加相消. 例2:已知数列{a n },a 1=0,n ∈N +,a 1+n =a n +(2n -1),求通项公式a n . 解:∵a 1+n =a n +(2n -1) ∴a 1+n =a n +(2n -1) ∴a 2-a 1 =1 、a 3-a 2=3 、…… a n -a 1-n =2n -3 ∴a n = a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a 1-n )=0+1+3+5+…+(2n -3) = 2 1[1+(2n -3)]( n -1)=( n -1)2 n ∈N + 三、n n a q a ?=+1型 形如n n a q a ?=+1(q 为常数)的递推数列求通项公式,将此类数列变形得 q a a n n =+1 ,再由等比数列的通项公式11-?=n n q a a 可求得a n . 例3 : 已知数列{}a n 中满足a 1=1,n n a a 21=+,求n a 的通项公式. 解:∵n n a a 21=+ ∴ 21 =+n n a a

C语言(迭代法与递归法)

一、用迭代法求斐波那契数列。 #include #define N 35 //定义输出项数 int main() { int f1=1,f2=1,f3=0; int i; int n=2; printf("Fibonacci数列的前%d项为:\n",N); printf("%d\t%d\t",f1,f2); for(i=3;i #include double factorial(double x) { double amass; if(x==0||x==1) amass=1; else amass=factorial(x-1)*x; //递归法求X的阶乘return amass; } int main() { double sum=0; double n=1; int sign=1; double x;

printf("输入sin(x)中的x:\n"); scanf("%lf",&x); do { sum=sum+sign*pow(x,n)/factorial(n); n=n+2; sign=-sign; }while(pow(x,n)/factorial(n)>=1e-6); printf("sin(%.2lf)=%.2lf\n",x,sum); return 0; }

高三数学 教案 斐波那契数列通项公式推导过程

斐波那契数列 斐波那契数列,又称黄金分割数列、因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在数学上,斐波纳契数列以如下被以递推的方法定义:F(1)=1,F(2)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=3,n∈N*)在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波纳契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963年起出版了以《斐波纳契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果。 定义 斐波那契数列指的是这样一个数列1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368........ 自然中的斐波那契数列 这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。 斐波那契数列的定义者,是意大利数学家列昂纳多·斐波那契,生于公元1170年,卒于1250年,籍贯是比萨。他被人称作“比萨的列昂纳多”。1202年,他撰写了《算盘全书》(Liber Abacci)一书。他是第一个研究了印度和阿拉伯数学理论的欧洲人。他的父亲被比萨的一家商业团体聘任为外交领事,派驻地点于阿尔及利亚地区,列昂纳多因此得以在一个阿拉伯老师的指导下研究数学。他还曾在埃及、叙利亚、希腊、西西里和普罗旺斯等地研究数学。 通项公式 递推公式 斐波那契数列:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ... 如果设F(n)为该数列的第n项(n∈N*),那么这句话可以写成如下形式::F(n)=F(n-1)+F(n-2) 显然这是一个线性递推数列。 通项公式

用迭代法速解高考压轴题教学内容

用迭代法速解高考压 轴题

高 三 数 学 专题讲座 巧用迭代法速解高考压轴题 高考是以知识为载体,方法为依托,能力为目标来进行考查的,命题时则是以能力为立意,以方法和知识为素材来进行命题设计的。纵观这两年全国高考的新课程试卷中的压轴题—数列问题,背景新颖、能力要求高、内在联系密切、思维方法灵活,又由于新课程的改革中淡化了数学归纳法,无疑地迭代法成为解决这类问题的通法。 1.a n+1=pa n +q(p 、q 为非零常数)型 此类型的通项公式求法通常有两种迭代思路:一是构造新数列使其成等比数列,设原递推关系化为a n+1+λ=p(a n +λ),其中λ为待定系数,于是有p λ-λ=q ,即λ= 1 -p q ,这样数列???? ??-+1p q a n 即为等比数列。二是a n =pa n -1+q=p(pa n -2+q)+q=p 2a n -2+pq+q=p 2(pa n - 3+q)+pq+q=p 3 a n -3+p 2q+pq+q=……=p n -1a 1+p n -2q+……+pq+q ,它的实质下标递降,直至退到 不同再退为止。 例1.设a>0如图,已知直线l :y=ax 及曲线C:y=x 2,C 上的点Q 1的横坐标为a 1(0

迭代法

迭代方法(也称为“折返”方法)是一个过程,在该过程中,不断使用变量的旧值来递归推导新值。与迭代方法相对应的是直接方法(或称为第一求解方法),即问题已解决一次。迭代算法是使用计算机来解决问题的一种基本方式,它利用计算机的运行速度,适合于重复操作的特性,让计算机对一组指令(或步骤)必须每次都重复执行在执行的这组指令(或这些步骤)中,由于变量的原始值是新值,因此迭代方法分为精确迭代和近似迭代。典型的迭代方法(例如“二分法”和“牛顿迭代”)属于近似迭代方法。 迭代方法的主要研究主题是构造收敛的迭代方案,并分析问题的收敛速度和收敛范围。迭代方法的收敛定理可以分为以下三类:(1)局部收敛定理:假设问题的解存在,则得出结论:当初始逼近足够接近解时,迭代法收敛。 (2)半局部收敛定理:结论是,迭代方法根据迭代方法在初始逼近时所满足的条件收敛到问题的解,而不假定解的存在。 (3)大范围收敛定理:得出的结论是,迭代方法收敛到问题的解,而无需假设初始近似值足够接近解。 迭代法广泛用于求解线性和非线性方程,优化计算和特征值计算。 迭代法是一种迭代法,用于数值分析中,它从初始估计值开始寻找一系列解决问题的迭代解法(通常为迭代法),以解决问题(迭代法)。 通常,可以做出以下定义:对于给定的线性方程组(x,B和F

都是矩阵,任何线性方程组都可以转换为这种形式),公式(表示通过迭代获得的x k次,并且初始时间k = 0)逐渐替换为该方法以找到近似解,这称为迭代方法(或一阶时间不变迭代方法)。如果存在,则将其表示为x *,并称迭代方法收敛。显然,x *是该系统的解,否则称为迭代散度。 迭代方法的对应方法是直接方法(或第一种解决方法),它是对问题的快速一次性解决方案,例如通过求平方根来求解方程x + 3 = 4。通常,如果可能,直接解决方案始终是首选。但是,当我们遇到复杂的问题时,尤其是当未知数很多并且方程是非线性的时,我们无法找到直接解(例如,第五和更高阶代数方程没有解析解,请参见Abelian 定理)。时候,我们可以通过迭代的方法寻求方程(组)的近似解。 最常见的迭代方法是牛顿法。其他方法包括最速下降法,共轭迭代法,可变尺度迭代法,最小二乘法,线性规划,非线性规划,单纯形法,罚函数法,斜率投影法,遗传算法,模拟退火等。

用初等数学方法求斐波那契数列的通项公式

用初等数学方法求斐波那契数列的通项公式 斐波那契 (Fibonacci) 数列是着名的数列,有很高的实用价值。多年来,学者们一直在探究它的通项公式的求解方法,已经涌现出了多种方法。但据笔者们所知,这些方法大都需要比较高深的数学知识,例如组合数学的方法、概率的方等等,让人比较难理解,不容易接受。基于此,研究给出了一种简易的初等数学方法,先探求它们的特征多项式,然后通过求解线性方程组的思想,得出它们的通项公式。这种方法深入浅出,有一定的实用价值。 1.斐波那契数列的由来 13 世纪意大利数学家斐波那契在他的《算盘书》的修订版中增加了一道着名的兔子繁殖问题. 问题是这样的: 如果每对兔子(一雄一雌)每月能生殖一对小兔子(也是一雄一雌,下同),每对兔子第一个月没有生殖能力,但从第二个月以后便能每月生一对小兔子.假定这些兔子都没有死亡现象,那么从第一对刚出生的兔子开始,12 个月以后会有多少对兔子呢解释说明为:一个月:只有一对兔子;第二个月:仍然只有一对兔子;第三个月:这对兔子生了一对小兔子,共有1+1=2 对兔子.第四个月:最初的一对兔子又生一对兔子,共有2+1=3对兔子.则由第一个月到第十二个月兔子的对数分别是:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,……,人为了纪念提出兔子繁殖问题的斐波纳契,将这个兔子数列称为斐波那契数列,即把 1,1,2,3,5,8,13,21,34…这样的数列称为斐波那契数列。 2.斐波那契数列的定义 定义:数列F1,F2,… ,Fn,…如果满足条件121==F F ,21--+=n n n F F F (对所有的正整数n ≥ 3),则称此数列为斐波那契(Fibonacci)数列。

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