考虑斐波那契数列 :,,用母函数法求斐波那契数列的通项公式。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
把递推各项装入形式母函数,移位时先扣掉最前面的已知项。
所得二次分母可分成两个一次因子,部分分式的分子也必须解准,最后取系数并回代两个初值,防止通项下标错位。
设形式幂级数 。由初值和递推逐项移位,
所以 。这些等式按系数定义,每阶只涉及有限项,不依赖实变量收敛。
令 ,有 ,从而
展开两个形式几何级数并比较 系数,得
在 时分子为 ,在 时用 也得1,两个给定初值均恢复。再由两特征根都满足 ,可直接证明通项满足递推。若指数误写成n,首项就会变成0,这一错误不能仅靠检验递推发现。
母函数法的指标移动要把初始项分开,部分分式中常数分子决定最终公式的指标。取出通项后,初值与递推是两项不同的校验;满足递推但不满足原初值,仍不是题中数列。
识别标准二阶线性递推后,按母函数或特征根的成熟步骤求通项,并核对两个初值,关键路线明确。
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