不動點根法求數列通項公式
當f(x)=x時,x的取值稱為不動點,不動點是我們在競賽中解決遞推式的基本方法。
典型例子: a(n+1)=(a(an)+b)/(c(an)+d)
注:我感覺一般非用不動點不可的也就這個了,所以記住它的解法就足夠了。 我們如果用一般方法解決此題也不是不可以,只是又要待定係數,又要求倒數之類的,太複雜,如果用不動點的方法,此題就很容易了。
令x=(ax+b)/(cx+d) ,即 ,cx2+(d-a)x-b=0 。令此方程的兩個根為x1,x2, 若x1=x2 ,則有1/(a(n+1)-x1)=1/(an-x1)+p ,其中P可以用待定係數法求解,然後再利用等差數列通項公式求解。
注:如果有能力,可以將p的表示式記住,p=2c/(a+d) 若x1≠x2則有(a(n+1)-x1)/(a(n+1)-x2)=q((an-x1)/(an-x2)
其中q可以用待定係數法求解,然後再利用等比數列通項公式求解。
擴充套件資料:
設含有n個未知數與n個方程的非線性方程組為F(x)=0,然後把方程組改為便於迭代的等價形式x=ψ(x),由此就可以構造出不動點迭代法的迭代公式為xk+1=ψ(xk),如果得到的序列{xk}滿足lim(k→∞)xk=x*,則x*就是ψ的不動點,這樣就可以求出非線性方程組的解。
不動點法(fixed point method)是解方程的一種一般方法,對研究方程解的存在性、唯一性和具體計算有重要的理論與實用價值。數學中的各種方程,諸如代數方程、微分方程和積分方程等等,均可改寫成
的形式,其中
是某個適當的空間
中的點,
是從
到
的一個對映,把點
變成點
。
於是,方程的解就相當於對映
在空間
中的不動點。這一方法把解方程轉化為求某個對映的不動點,故而得此名。其優點在於可以把幾何、拓撲和泛函分析中較深刻的工具應用於方程論。