同一骨架 2021 年江西预赛 · P007026
相邻行列式型恒等式常把非线性递推中的隐藏线性关系暴露出来。两题都把邻近的乘积关系并排整理,再考察首尾项的线性组合与中间项的比值;初项只负责确定候选规律,全体成立仍要靠原恒等式传递。
一种比值按奇偶位置保持不变,另一种线性组合对所有相邻位置成立;不能把局部拟合直接当成恒等式。
非线性递推的线性化
已知数列 满足
若对任意的正整数 ,均存在常数 ,使得
则 的值为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先计算最少的两项,用恒等式在 时建立关于 的方程。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
随后必须证明所得线性递推对全部 成立,不能只凭前几项猜测。
由原递推式,
把 分别代入题设恒等式,得
解得
下面验证该组常数确实对所有正整数 成立。初始时
若对某个 有
则由原递推式 ,
由归纳法, 对所有正整数 成立。 因此
数列各项均为正,以上除法合法。由 得到的二元一次方程有唯一解, 而归纳证明又独立确认了该解给出的线性递推确为恒等式,故不是有限项拟合。
非线性递推若呈现二次项与指数扰动,可先由小项猜测低阶线性递推,再把原递推改写成 相邻行列式型恒等式,用归纳法完成全体项验证。
题面已告知存在固定线性关系,前两组等式即可确定p和q,再将原递推相邻两式代入即可归纳验证。
同一骨架 2021 年江西预赛 · P007026
相邻行列式型恒等式常把非线性递推中的隐藏线性关系暴露出来。两题都把邻近的乘积关系并排整理,再考察首尾项的线性组合与中间项的比值;初项只负责确定候选规律,全体成立仍要靠原恒等式传递。
一种比值按奇偶位置保持不变,另一种线性组合对所有相邻位置成立;不能把局部拟合直接当成恒等式。
同一骨架 2017 年全国高中数学联赛一试(B 卷) 第 10 题 · P007262
两题中的相邻乘积与平方看似会提高次数,代入相邻关系后却能抵消最高次部分,使低阶线性关系显现。关键是把二次表达式作为一个整体展开或重组,再从原数列关系证明化简对全部下标成立。
前一题的公差已知为常量,展开后可直接识别新数列;后一题需要将原递推改成乘积差恒等式,并用归纳把有限项猜测推广到全体下标。
已记下,谢谢!