无印良品经典歌曲:一个我不会解的递归方程

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/05/09 02:36:20
条件如下:
f(n)=(2/n)∑f(i)+n-1,i∈〔0,n-1〕
f(0)=f(1)=0

求f(n)的表达式。

记T(k)是从1到k的调和级数,也就是从1到k的自然数倒数之和:
T(k)=1+1/2+1/3+...+1/k,
则原方程解为:
f(n)=-(4n+2)+(2n+2)*T(n+1),n的范围是从0开始的。你可以自行验算。

过程如下:
f(n)=(2/n)∑f(i)+n-1
n*f(n)=2∑f(i)+n*(n-1)----0<i<n-1
(n+1)*f(n+1)=2∑f(i)+n*(n+1)----0<i<n

两式相减
(n+1)*f(n+1)=2n+(n+2)*f(n)
分裂因子
(n+1)*[f(n+1)-4]=(n+2)*[f(n)-2]
同除系数
[f(n+1)-4]/(n+2)=*[f(n)-2]/(n+1)

设u(n)=[f(n)-2]/(n+1),则化为简单的递归方程
u(n+1)-u(n)=2/(n+2),初值u(0)=-2
叠加得
u(n)=-4+2*T(n+1)
回代f(n)……以下略

教你一招巧妙的方法,即“母函数法”。

设F(x)=∑f(n)x^n (n 跑遍所有值)

你的递归方程实际上就是:

2F(x)/(1-x)+2x/(1-x)^3= F'(x)

这是个简单的常微分方程,你查查书,把F(x)解出来,然后用幂级数展开,其系数就是f(n)的表达式。

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都已经忘干净啦!如果悬赏分高一些倒是值得去求教高手去哈。

你要解什么呢?
是要把它化成一般式吗?