用不动点法求数列通项公式
CALFENGHAIYICAICompa
yO
e1
f用不动点法求递推数列
t
1
at
ct
bd
a2c2≠0的通项
储炳南
(安徽省岳西中学246600)
1.通项的求法
为了求出递推数列t
1
at
ct
bd
的通项,我们先给出如下两个定义:
定义1:若数列t
满足t
1ft
,则称fx为数列t
的特征函数
定义2方程fxx称为函数fx的不动点方程,其根称为函数fx的不
动点
下面分两种情况给出递推数列t
1
at
ct
bd
通项的求解通法
1当c0时
由t
1
at
bct
d
t
1
ad
t
bd
记
ad
k
bd
c,则有t
1
k
t
c
(k≠0)
∴数列t
的特征函数为fxkxc
由
kxcxxc1k
则t
1
k
t
c
t
1
c1k
kt
c1k
∴数列t
c是公比为1k
k
的等比数列
∴t
c1k
t1
ck
11k
t
c1k
t1
ck
11k
2当c≠0时
数列t
的特征函数为:
f
x
axbcxd
2
f由axbxcx2daxb0cxd
设方程cx2daxb0的两根为x1x2则有
cx12dax1b0cx22dax2b0
∴bcx12dax1……1
bcx22dax2……2
又设t
1x1kt
x1其中
∈Nk为待定常数
t
1x2
t
x2
由t
1x1kt
x1
t
1x2
t
x2
at
bct
d
x1
kt
x1
at
ct
bd
x2
t
x2
at
bcx1t
dx1kt
x1……3
at
bcx2t
dx2
t
x2
将1、(2)式代入3式得
at
cx12cx1t
at
cx22cx2t
ax1ax2
kt
x1t
x2
acx1t
x1kt
x1
acx2t
x2
t
x2
kacx1acx2
∴数列t
x1是公比为acx1易证acx10的等比数列
t
x2
acx2
acx2
1
∴t
t
x1x2
t1t1
x1x2
aa
cx1cx2
3
ft
x1
x2
t1t1
x1x2
acx1acx2
1
1
t1t1
x1x2
aa
cx1cx2
1
2.应用举例
例
1:已知数列a
中,a12,a
1
2a
1,求a
的通项。3
解:因为a
的特征函数为:fx2x13
由fx2x1xx13
∴
a
1
2a
13
a
1
1
23
a
1
∴数列a
1是公比为2的等比数列3
∴a
1
a1
123
1
a
1
23
1
例
2
已知数列a
中,a13,a
1
4a
a
21
,求a
的通项。
解:因为a
的特征函数为:fx4x2x1
由
f
x
4x2x1
x
x2
3x
2
0
x1
1x2
2
4a
21
设a
11ka
1a
1
ka
1
a
12
a
24a
22
a
2
a
1
3a
3ka
13a
1ka
1
2a
4
a
22a
2
a
2
k3即a
113a
12a
122a
24
f∴数列
a
a
1
2
是公比为
32
的等比数列
∴a
1a113
1a
2a122
∵a13∴a
1a
2
2
32
1
a
2
223
12
23
1
例
3
已知数列a
中,ar