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2008 年湖南预赛 · 第 14 题
F2填空题递推数列
某学校数学课外活动小组,在坐标纸上模拟设计沙漠植树方案如下:第 k 棵树种植在点 Pk(xk,yk) 处,其中 x1=1,y1=1,当 k≥2 时,
⎩⎨⎧xk=xk−1+1−5[5k−1]+5[5k−2],yk=yk−1+[5k−1]−[5k−2].
其中,[a] 表示实数 a 的整数部分,例如 [2.6]=2、[0.6]=0。按此方案,第 2008 棵树种植点的坐标为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:(3,402)
解析
思路
两个坐标的增量都含相邻取整项差,可以直接累加相消。
解答
记 Fj=⌊j/5⌋,则 F0=0。将两条递推分别从 k=2 累加到 k=N,得到
xN=1+(N−1)−5(FN−1−F0)=N−5⌊5N−1⌋,
yN=1+FN−1−F0=1+⌊5N−1⌋.
2007=5⋅401+2,故
P2008=(3,402).
复核
N=1 给出 (1,1);每五个点横坐标从 1 到 5,下一点横坐标回到 1、纵坐标加一。公式使用的是 N−1 而非 N,整除边界也一致。
方法总结
取整项以相邻差出现时,先望远镜累加,再用商与余数解释位置。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
两条取整差递推均可累加相消,关键是保留下标偏移,再准确计算商与余数。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:裂项相消、取整与整数性
专题卡:前缀作差找递推,长和只留首尾、数列按下标分支:沿商链折回,按区间分块