【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 )
文章目錄
- 一、遞推方程 內容概要
- 二、遞推方程 定義
- 三、遞推方程 示例
- 四、斐波那契數列 ( Fibnacci )
一、遞推方程 內容概要
遞推方程 內容概要 :
- 遞推方程定義
- 遞推方程實例
- 常系數線性遞推方程
- 常系數線性遞推方程定義
- 公式解法
- 遞推方程在計數問題中的應用
二、遞推方程 定義
序列 a0,a1,?,an,?a_0 , a_1 , \cdots , a_n , \cdotsa0?,a1?,?,an?,? , 記做 {an}\{a_n\}{an?} ,
將 ana_nan? 與 某些 ai(i<n)a_i \ \ ( i < n )ai???(i<n) 聯系起來的等式 , aia_iai? 可以是 111 個 , 也可以是多個 ;
將 ana_nan? 用前面若干項 an?1,an?2,?a_{n-1} , a_{n-2} , \cdotsan?1?,an?2?,? 表示出來 ,
稱為 關于序列 {an}\{a_n\}{an?} 的 遞推方程 ;
遞推方程組成 : 下面 333 個是一套 ;
- 數列
- 遞推方程
- 初值
給定遞推方程 , 和 初值 , 就可以 唯一確定一個序列 ;
-
遞推方程表達的關系 : 遞推方程 只表達了 項與之前的項 的關系 , 如果 初值不同 , 得到的數列是不同的 ;
-
遞推方程與數列關系 : 遞推方程代表的不是一個數列 , 是 若干個數列 的 共同的依賴關系 ;
遞推方程 , 就是將計數結果 , 表達成一個數列 , {an}\{a_n\}{an?} 就是通項公式 ;
序列示例 : 如選取問題 , 從 nnn 個元素中選擇 rrr 個元素 , 如果 nnn 給定 , 那么 rrr 就是這個參數 ,
- 當 r=0r = 0r=0 時的選擇個數是 a0a_0a0?
- 當 r=1r = 1r=1 時的選擇個數是 a1a_1a1?
?\vdots? - 當 r=nr = nr=n 時的選擇個數是 ana_nan?
數列的通項 , 代表了某種計數結果 ;
三、遞推方程 示例
1 . 階乘計算數列 : 1!,2!,3!,4!,5!,6!,?1! , 2! , 3! , 4! , 5! , 6! , \cdots1!,2!,3!,4!,5!,6!,?
數列的 第 111 項是 111 的階乘 , 第 222 項是 222 的階乘 , ?\cdots? , 第 nnn 項是 nnn 的階乘 ;
2 . 遞推方程 : F(n)=nF(n?1)F(n) = nF(n-1)F(n)=nF(n?1)
如 : 第 444 項的值 F(4)=5!F(4) = 5!F(4)=5! , 就等于第 4?1=34-1=34?1=3 項的值 F(4?1)=F(3)=4!F(4-1)=F(3) = 4!F(4?1)=F(3)=4! 乘以 555 ;
3 . 初值 : F(1)=1F(1) = 1F(1)=1
根據 F(1)=1F(1) = 1F(1)=1 可以計算 F(2)F(2)F(2) , 根據 F(2)F(2)F(2) 可以計算 F(3)F(3)F(3) , 根據 F(3)F(3)F(3) 可以 計算 F(4)F(4)F(4) , ?\cdots? , 根據 F(n?1)F(n-1)F(n?1) 可以計算 F(n)F(n)F(n) ;
四、斐波那契數列 ( Fibnacci )
1 . 斐波那契數列 : 1,1,2,3,5,8,13,?1 , 1 , 2 , 3 , 5 , 8 , 13 , \cdots1,1,2,3,5,8,13,?
2 . 遞推方程 : F(n)=F(n?1)+F(n?2)F(n) = F(n-1) + F(n-2)F(n)=F(n?1)+F(n?2)
描述 : 第 nnn 項等于第 n?1n-1n?1 項 和 第 n?2n-2n?2 項之和 ;
如 : 第 444 項的值 F(4)=5F(4) = 5F(4)=5 , 就等于
第 4?1=34-1=34?1=3 項的值 F(4?1)=F(3)=3F(4-1)=F(3) = 3F(4?1)=F(3)=3
加上 第 4?2=24-2=24?2=2 項的值 F(4?2)=F(2)=2F(4-2) = F(2) =2F(4?2)=F(2)=2 ;
3 . 初值 : F(0)=1,F(1)=1F(0) = 1 , F(1) = 1F(0)=1,F(1)=1
根據 F(0)=1,F(1)=1F(0) = 1, F(1) = 1F(0)=1,F(1)=1 可以計算 F(2)F(2)F(2) , 根據 F(1),F(2)F(1),F(2)F(1),F(2) 可以計算 F(3)F(3)F(3) , 根據 F(2)F(3)F(2)F(3)F(2)F(3) 可以 計算 F(4)F(4)F(4) , ?\cdots? , 根據 F(n?2),F(n?1)F(n-2) , F(n-1)F(n?2),F(n?1) 可以計算 F(n)F(n)F(n) ;
總結
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