MBA教育在线
首页 | 网络课堂 | 教学专区 | MBA数学 | MBA英语 | 写作逻辑 | MBA面试 | 经验交流 | 案例分析 | 资料下载
本网动态 | 考试资讯 | 院校招生简章 | 院校调剂 | 报考指南 | MBA最新动态 | MBA人物 | MBA论坛 | 网上书店
位置:首页 考试资料 数学
我的学习课堂  会员登录  新用户注册
推荐:解题技巧:数列之无敌解法 从数列递推到N球配对问题
解题技巧:数列之无敌解法 从数列递推到N球配对问题
[ 作者:考试无忧  来源:中国考试网 ]

详细研读本篇数列解法和例题,可快速解决任何MBA数列问题。

基本数列是等差数列和等比数列

一、等差数列

一个等差数列由两个因素确定:首项a1和公差d.
得知以下任何一项,就可以确定一个等差数列(即求出数列的通项公式):
1、首项a1和公差d
2、数列前n项和s(n),因为s(1)=a1,s(n)-s(n-1)=a(n)
3、任意两项a(n)和a(m),n,m为已知数

等差数列的性质:
1、前N项和为N的二次函数(d不为0时)
2、a(m)-a(n)=(m-n)*d
3、正整数m、n、p为等差数列时,a(m)、a(n)、a(p)也是等差数列

例题1:已知a(5)=8,a(9)=16,求a(25)
解: a(9)-a(5)=4*d=16-8=8
a(25)-a(5)=20*d=5*4*d=40
a(25)=48

例题2:已知a(6)=13,a(9)=19,求a(12)
解:a(6)、a(9)、a(12)成等差数列
a(12)-a(9)=a(9)-a(6)
a(12)=2*a(9)-a(6)=25

二、等比数列

一个等比数列由两个因素确定:首项a1和公差d.
得知以下任何一项,就可以确定一个等比数列(即求出数列的通项公式):
1、首项a1和公比r
2、数列前n项和s(n),因为s(1)=a1,s(n)-s(n-1)=a(n)
3、任意两项a(n)和a(m),n,m为已知数

等比数列的性质:
1、a(m)/a(n)=r^(m-n)
2、正整数m、n、p为等差数列时,a(m)、a(n)、a(p)是等比数列
3、等比数列的连续m项和也是等比数列
即b(n)=a(n)+a(n+1)+...+a(n+m-1)构成的数列是等比数列。

三、数列的前N项和与逐项差

1、如果数列的通项公式是关于N的多项式,最高次数为P,则数列的前N项和是关于N的多项式,最高次数为P+1。
(这与积分很相似)

2、逐项差就是数列相邻两项的差组成的数列。
如果数列的通项公式是关于N的多项式,最高次数为P,则数列的逐项差的通项公式是关于N的多项式,最高次数为P-1。
(这与微分很相似)
例子:
1,16,81,256,625,1296 (a(n)=n^4)
15,65,175,369,671
50,110,194,302
60,84,108
24,24
从上例看出,四次数列经过四次逐项差后变成常数数列。

等比数列的逐项差还是等比数列

四、已知数列通项公式A(N),求数列的前N项和S(N)。
这个问题等价于求S(N)的通项公式,而S(N)=S(N-1)+A(N),这就成为递推数列的问题。
解法是寻找一个数列B(N),
使S(N)+B(N)=S(N-1)+B(N-1)
从而S(N)=A(1)+B(1)-B(N)
猜想B(N)的方法:把A(N)当作函数求积分,对得出的函数形式设待定系数,利用B(N)-B(N-1)=-A(N)求出待定系数。

例题1:求S(N)=2+2*2^2+3*2^3+...+N*2^N
解:S(N)=S(N-1)+N*2^N
N*2^N积分得(N*LN2-1)*2^N/(LN2)^2
因此设B(N)=(PN+Q)*2^N
则 (PN+Q)*2^N-[P(N-1)+Q)*2^(N-1)=-N*2^N
(P*N+P+Q)/2*2^N=-N*2^N
因为上式是恒等式,所以P=-2,Q=2
B(N)=(-2N+2)*2^N
A(1)=2,B(1)=0
因此:S(N)=A(1)+B(1)-B(N)
=(2N-2)*2^N+2


例题2:A(N)=N*(N+1)*(N+2),求S(N)
解法1:S(N)为N的四次多项式,
设:S(N)=A*N^4+B*N^3+C*N^2+D*N+E
利用S(N)-S(N-1)=N*(N+1)*(N+2)
解出A、B、C、D、E

解法2:
S(N)/3!=C(3,3)+C(4,3)+...C(N+2,3)
=C(N+3,4)
S(N)=N*(N+1)*(N+2)*(N+3)/4


附录:
从数列递推到N球配对问题

本篇给出求简单递推数列通项公式的通用解法,并由此思路解一个老题
以下记A(N)为数列第N项

1、已知A1=1,A(N)=2A(N-1)+1,求数列通项公式
解:由题意,A(N)+1=2[A(N-1)+1]
即 A(N)+1是以2为首项,2为公比的等比数列
因此 A(N)+1=2^N
数列通项公式为 A(N)=2^N-1

2、通用算法
已知A1=M,A(N)=P*A(N-1)+Q,P《》1,求数列通项公式
解:设 A(N)+X=P*[A(N-1)+X]
解得 X=Q/(P-1)
因此 A(N)+Q/(P-1)是以A1+Q/(P-1)为首项,P为公比的等比数列
由此可算出A(N)通项公式

3、已知A1和A2, A(N)=P*A(N-1)+Q*A(N-2),求数列通项公式
解题思路:设 A(N)+X*A(N-1)=Y*[A(N-1)+X*A(N-2)]
代入原式可得出两组解,对两组X,Y分别求出
A(N)+X*A(N-1)的通项公式
再解二元一次方程得出A(N)

注:可能只有一组解,但另有解决办法。


4、现在用上面的思路来解决一个著名的问题:
N个球和N个盒子分别编号从1到N,N个球各放入一个盒子,求没有球与盒子编号相同的放法总数。

解:设A(N)为球数为N时满足条件的放法(以下称无配对放法)总数,
易知A1=0,A2=1
当N》2时,一号球共有N-1种放法,假设1号球放入X号盒子
在剩下的N-1个球和N-1个盒子中,如X号球正好放入1号盒子,
问题等价于有N-2个球的无配对放法,放法总数为:A(N-2)
在剩下的N-1个球和N-1个盒子中,如X号球没有放入1号盒子,
则可以把X号球看作1号球,问题等价于有N-1个球的无配对放法,
放法总数为:A(N-1)

因此有 A(N)=(N-1)*[A(N-1)+A(N-2)]
上式可变换为: A(N)-NA(N-1)
=-[A(N-1)-(N-1)*A(N-2)]
按等比数列得出: A(N)-NA(N-1)=(-1)^N
上式除以N!得出:
A(N)/N!=A(N-1)/(N-1)!+(-1)^N/N!
把 A(N)/N!当作新的数列, 把(-1)^N/N!也作为一个数列
则 A(N)等于数列 (-1)^N/N!从第二项到第N项的和再乘以N!

另外可得出:
N球恰有K球与盒子配对的放法总数为:C(N,K)*A(N-K) 

责任编辑:eduyml 【打印此文】【关闭窗口
About us | 广告服务 | 诚聘英才 | 加盟合作 | 联系方式
copyright(C) 2005 mbaedu24.com V3.0, All rights reserved.
MBA教育在线 www.mbaedu24.com 版权所有
京ICP备05058729号