接棒數學
高一下🧮 代數

遞迴數列

Recursive Sequences

公式

aₙ₊₁ = p·aₙ + q → 用不動點化成等比

用前一項定義下一項。標準解法是找不動點,把它化成等比數列。

練這學期的計算題
先修

白話解釋

遞迴數列不直接給一般項,而是給「首項 + 遞推關係」,例如 a₁ = 1、aₙ₊₁ = 2aₙ + 3。

這種形式很貼近真實世界:今年的存款 = 去年的本利和 + 今年的存入、下一代的族群數 = 這一代乘以成長率。

最常考的型態是 **aₙ₊₁ = p·aₙ + q**(p ≠ 1)。標準解法是找**不動點** k,也就是滿足 k = pk + q 的那個數(解得 k = q/(1−p))。

然後把遞迴式兩邊都減 k:aₙ₊₁ − k = p(aₙ − k)。這代表 **{aₙ − k} 是公比為 p 的等比數列**!用等比的一般項就解出來了。

以 aₙ₊₁ = 2aₙ + 3 為例:不動點 k = 3/(1−2) = −3。所以 aₙ + 3 是公比 2 的等比數列,首項 a₁ + 3 = 4。因此 aₙ + 3 = 4·2ⁿ⁻¹,得 aₙ = 4·2ⁿ⁻¹ − 3。

驗算:a₁ = 4 − 3 = 1 ✓、a₂ = 8 − 3 = 5,而 2(1)+3 = 5 ✓。

另一種常見型態 aₙ₊₁ = aₙ + f(n) 用**逐項相加**(望遠鏡法):把每一項的差累加起來就好。

什麼時候用

複利與還款、族群成長、電腦演算法的遞迴分析。

最容易錯的地方

例題 · 3

先自己算,再看解答——這樣才有效。

  1. 1

    a₁ = 1、aₙ₊₁ = 2aₙ + 3,a₂ = ?

  2. 2

    承上,a₃ = ?

  3. 3

    aₙ₊₁ = 2aₙ + 3 的不動點 k 是多少?

高一下 還有這些

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