专题地图 › 递推数列
2020 年中科大少年班初试 · 第 4 题
F3填空题递推数列
已知数列{an}满足a1=1,a2=3。对n≥3,有
an=an−22an−12+an−1.
则an=。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:∏j=2n(2j−1)
解析
思路
相邻项的平方除以前项,适合先取相邻比,将二阶非线性递推降为一阶线性递推。
解答
由 a1=1,a2=3 及递推归纳得所有项正,因而相邻比均合法。令 rn=an+1/an,r1=3。将题设除以 an−1,得
rn−1=2rn−2+1(n≥3).
故 rn+1=2(rn−1+1),于是 rn=2n+1−1。从首项开始连乘,得到
an=j=2∏n(2j−1).
n=1 时取空积为 1。
复核
n=2 给出 a2=3,n=3 给出 a3=3⋅7=21;原递推也给出 2⋅32/1+3=21。公式因子均正,故恢复后不存在任何零分母。
方法总结
齐次二阶递推先检查相邻比;求出比值后,有限乘积本身就是显式通项,注意空积初值。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
须独立发现相邻商抵消结构,再平移和连乘恢复原数列;原题没有提供换元。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:递推换元化成线性、裂项相消
专题卡:线性递推求通项:一阶减不动点,二阶用特征根、分式递推求通项:取倒数,把它变成等差或等比数列