fn-12fn-1=12fn-1-12fn-2求fn
首先,将等式两边都乘以2,化简得:
$$2f(n)-f(n-1)=f(n-1)-\frac{1}{2}f(n-2)$$
移项得:
$$2f(n)=2f(n-1)+\frac{1}{2}f(n-2)$$
再将等式两边都除以$2^n$,得到:
$$\frac{f(n)}{2^n}=\frac{f(n-1)}{2^{n-1}}+\frac{f(n-2)}{2^{n+1}}$$
令$a_n=\frac{f(n)}{2^n}$,则有:
$$a_n=a_{n-1}+\frac{a_{n-2}}{4}$$
这是一个非齐次线性递推关系式,可以用特征方程的方法求解。假设$a_n=r^n$,则特征方程为:
$$r^n=r^{n-1}+\frac{1}{4}r^{n-2}$$
化简得:
$$4r^2-4r-1=0$$
解得:
$$r_1=1+\frac{1}{\sqrt{2}},\quad r_2=1-\frac{1}{\sqrt{2}}$$
所以:
$$a_n=c_1\left(1+\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^n+c_2\left(1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^n$$
由于$f(0)=1$,$f(1)=2$,可以得到:
$$a_0=1,\quad a_1=1$$
代入上式得:
$$\begin{cases}c_1+c_2=1\ c_1\left(1+\frac{1}{\sqrt{2}}\right)+c_2\left(1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right)=1\end{cases}$$
解得:
$$c_1=\frac{1+\sqrt{2}}{2\sqrt{2}},\quad c_2=\frac{1-\sqrt{2}}{2\sqrt{2}}$$
所以:
$$a_n=\frac{1}{2\sqrt{2}}\left[\left(1+\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^n-\left(1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^n\right]$$
最终结果为:
$$f(n)=2^n\cdot a_n=2^{n+1}\cdot\frac{1}{2\sqrt{2}}\left[\left(1+\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^n-\left(1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right)^n\right]$
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