每日一题[2462]不动点与特征根

设数列 $\{a_n\}$ 满足 $a_0=-1$,$a_1=1$,$a_n=-6a_{n-1}-9a_{n-2}-8$,$n\geqslant 2$,则 $a_9=$ _______.

答案    $9841$.

解析    考虑题中递推式的不动点方程\[x=-6x-9x-8\iff x=-\dfrac 12,\]因此设 $b_n=a_n+\dfrac12$,则\[b_n=-6b_{n-1}-9b_{n-2},\]其特征方程为\[x^2=-6x-9\iff x=-3,\]于是 $b_n=(An+B)\cdot (-3)^n$,其中 $A,B$ 为待定系数,满足\[\begin{cases} b_0=-\dfrac 12,\\ b_1=\dfrac 32,\end{cases}\implies \begin{cases} B=-\dfrac12,\\ (A+B)\cdot (-3)=\dfrac 32,\end{cases} \iff \begin{cases} A=0,\\ B=-\dfrac 12,\end{cases}\]因此\[a_n=\dfrac{-1-(-3)^n}2,\]进而 $a_9=\dfrac{-1+3^9}2=\boxed{9841}$.

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