每日一题[117] 代入消元与加减消元

已知数列{xn}{yn}满足x0=5y0=2,以及{xn+1=72xn+6yn,yn+1=3xn+5yn.

limnxn以及limnyn


cover正确答案是limnxn=16limnyn=12

此题为已知两个未知数列两个方程,求未知数列.联想两个未知数两个方程时的代入消元法和加减消元法,有以下两个作法:

“代入消元”

根据已知,有xn=13yn+1+53yn,

代入另一个式子有13yn+2+53yn+1=72(13yn+1+53yn)+6yn,
化简得2yn+23yn+1+yn=0,
于是特征方程的解为x=1x=12,
因此可得yn=12+14(12)n,
从而可得limnyn=12,
进而limnxn=13limnyn+1+53limnyn=16.

“加减消元”

根据已知,有xn+1+λyn+1=(723λ)xn+(6+5λ)yn,

其中λ为待定系数.

为了构造等比数列,我们令1λ=723λ6+5λ,

解得λ=43λ=32,
从而有xn+143yn+1=12(xn43yn),xn+132yn+1=xn32yn,
分别设两个数列的极限为x0y0,则有{x043y0=0,x032y0=2,
解得x0=16,y0=12.

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