2023-07-17-不动点法求数列通项

今天复习数列,碰到了这个东西。

假设我们有这样的一个递推式 ,那么要求它的通项公式。我们可以先求出它的不动点 ,然后在递推式两端减去不动点 这样有时候能凑出一些特殊的容易处理的结构。

下面是几个例子。

1

,其中

首先求不动点 显然是有解的

然后两式相减得

于是

2

,其中对于所有

求不动点

我们把复数解也考虑进来,那么不动点有1个或者2个

式子两端减去一个不动点

如果只有一个不动点,那么由 可得 由此,对上式两端取倒数,然后进行一定处理后能得到 形成等差数列(如果不是全为的常数列)

如果有两个不动点,记为 ,那么有

做商(假设不是常数列,那么两式都不为0)

于是 形成等比数列

其中不动点为复数的情况比较有意思,它们对应的是周期数列(证明见参考资料)

3

牛顿迭代法求

首先

式子两端各自减去两个不动点,然后再做商可得