Tìm số hạng tổng quát của dãy số bằng phương pháp sai phân

pdf22 trang | Chia sẻ: huu1989 | Lượt xem: 1003 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Tìm số hạng tổng quát của dãy số bằng phương pháp sai phân, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
TÌM SỐ HẠNG TỔNG QUÁT CỦA DÃY SỐ 
BẰNG PHƢƠNG PHÁP SAI PHÂN 
I-Phƣơng trình sai phân bậc nhất: 
Dạng 1: Cho dãy số {xn} : 
0
n+1
onst
ax 0n
x c
bx


 
. Tìm số hạng tổng quát của dãy số? 
Từ công thức truy hồi ta có : 
2
1 2 0. . .................... .
n
n n n
b b b
x x x x
a a a
 
     
           
     
 Khi đó công thức tổng quát (CTTQ) của dãy số được xác định bởi : 
0.
n
n
b
x x
a
 
  
 
. 
Thí dụ : Cho dãy số {xn} được xác định bởi : 
0
1
5
3 0 ,n n
x
x x n


    
. 
Tìm số hạng tổng quát của dãy số. 
Giải: Từ công thức truy hồi ta có : 21 2 03 3 ................. 3 5.3
n n
n n n nx x x x hay x      . 
Dạng 2: Cho dãy số {xn} : 
0
n+1ax ( )n k
x
bx P n


 
 , với ( )kP n là đa thức bậc k của n. 
Tìm số hạng tổng quát của dãy số ? 
Giải: Xét phương trình đặc trưng : 0
b
a b
a
      . 
Đối với dạng này ta xét thêm một giá trị *nx gọi là nghiệm riêng của phương trình sai phân. 
Khi đó số hạng tổng quát của dãy được xác định bởi : *. nn nx c x  . Trong đó nghiệm 
riêng *nx được xác định như sau : 
 Nếu a + b ≠ 0 thì nghiệm riêng * ( )n kx Q n thay vào phương trình ta được: 
 . ( 1) . ( ) ( )k k ka Q n bQ n P n   . Đồng nhất hệ số ta tìm được ( )kQ n . 
 Nếu a + b = 0 thì nghiệm riêng * . ( )n kx n Q n thay vào phương trình ta được: 
( 1). ( 1) . ( ) ( )k k ka n Q n bnQ n P n    . Đồng nhất hệ số ta tìm được . ( )kn Q n . 
Thí dụ 1: Cho dãy số {xn} : 
0
2
1
7
2 3 4 5 , .n n
x
x x n n n


      
.Tìm số hạng tổng quát xn . 
Giải: Xét phương tình đặc trưng 2 0 2     . 
Ta có : a + b = 1 – 2 = -1 ≠ 0 nên nghiệm riêng pt có dạng : * 2nx an bn c   . Thay 
*
nx vào 
pt, ta được : 2 2 2( 1) ( 1) 2 2 2 3 4 5a n b n c an bn c n n          
 2 2(2 ) 3 4 5an a b n a b c n n          . 
Đồng nhất hệ số hai vế ta được : 
 * 2
3 3
2 4 10 3 10 18
5 18
n
a a
a b b x n n
a b c c
    
 
          
      
 . 
CTTQ của số hạng trong dãy : 2.2 3 10 18nnx c n n    . 
Từ 20 7 18 7 25. 25.2 3 10 18
n
nx c c Suy ra x n n          . 
Thí dụ 2: Cho dãy số {xn} : 
0
1
5
4 5 , .n n
x
x x n n


     
. Tìm CTTQ của xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 1 0 1     . 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Ta có : a + b = 1 – 1 = 0 nên nghiệm riêng của pt có dạng * 2( )nx n an b an bn    . 
*
nx vào pt, 
ta được : 2 2( 1) ( 1) 4 5a n b n an bn n       . 
 2 4 5an a b n     . 
Đồng nhất hệ số hai vế ta được : 
 * 2
2 4 2
2 3
5 3
n
a a
x n n
a b b
  
    
   
. 
Số hạng tổng quát của dãy có dạng : 22 3nx c n n   . 
Từ 20 5 5. 2 3 5.nx c Suy ra x n n      
Dạng 3: Cho dãy số {xn} : 
0
n+1ax ( onst) , n .n
x
bx d d c


     
Khi đó số hạng tổng quát của dãy số là : 0
0
1
. 0.
1
0.
n
n
n
n
b
d
ab
x x neu a b
a b
a
a
x x nd neu a b
   
    
            
    
    
  
    
Thí dụ 1: Cho dãy số {xn} : 
0
1
5
6 , .n n
x
x x n


    
. Tìm CTTQ của xn . 
Giải: Từ công thức truy hồi ta có : 
1 2 3 06 2.6 3.6 ....... 6 6 5n n n n nx x x x x n hay x n             . 
Thí dụ 2: Cho dãy số {xn} : 
0
1
3
8 4 ,n n
x
x x n


    
. Tìm CTT Q của xn . 
Giải: Từ công thức truy hồi, ta có : 
   
2
2 2
1 2 2 2 0
8 1 8 1
8 4 8 8 4 4 8 . 4 8 1 8 . 4. ........ 8 . 4.
8 1 8 1
n
n
n n n n nx x x x x x   
 
            
 
. 
Suy ra  
4 25 4
3.8 . 8 1 .8 .
7 7 7
n n n
nx      
Dạng 4: Cho dãy số {xn} : 
0
1 . ,
n
n n
x
ax bx d n


    
. Tìm CTTQ của xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng : 0 .
b
a b q
a
       
 Nếu   thì nghiệm riêng của phương trình * . nnx c thay vào pt, ta được : 
 
 1 *. . . . .
n n
n n n
n
d d d
a c b c d c x do b qa
a b a b a q
 
  
  
         
  
. 
Số hạng tổng quát của dãy : 
 
*
1 1. . .
n
n n
n n
d
x c q x c q
a q


   

Từ 0 1 1 0 0 0. . .
( ) ( ) ( ) ( )
n n n
n n
n
d d d d d q
x c c x x x q x q
a q a q a q a q a q
 
    
  
           
     
 Nếu   thì nghiệm riêng của phương trình * nnx cn thay vào pt, ta được : 
1( 1) ( )
( 1) ( 1)
n n n d d dac n bcn d c do q
a n bn a n aqn aq
   
 
       
   
. 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
1
*
n n
n
dnq dnq
Suy ra x
aq a

  . 
Số hạng tổng quát của dãy : 
1
*
1 1. .
n
n n
n n
dnq
x c q x c q
a

    . 
Từ 
1
0 1 0.
n
n
n
dnq
x c x x q
a

    . 
Vậy từ trên ta có : 
0
1
.
.
.
n n
n
n
n
d q
neu q
a q
x x q
d
nq neu q
a




 

 
  
 

. 
Thí dụ 1: Cho dãy số {xn} : 
0
1
5
3 2.5 ,nn n
x
x x n


    
. Tìm CTTQ của xn . 
Ta có : 3 ; 2 ; 5.
b
q d
a
       Vì q  nên ta có số hạng tổng quát của dãy sẽ là : 
 0
3 5
. . 5.3 2. 4.3 5 .
3 5
n n n n
n n n n
n
d q
x x q
a q


 
     
 
 Thí dụ 2: Cho dãy {xn} : 
0
1
2
3 5.3 ,nn n
x
x x n


    
. Tìm CTTQ của xn. 
Ta có: 3 ; 3 ; 5.
b
q d
a
       Vì q  nên ta có số hạng tổng quát của dãy sẽ là : 
 1 1 10. . 2.3 5 .3 (5 6).3
n n n n n
n
d
x x q nq n n
a
        . 
 Dạng 5: Cho dãy số {xn} : 
0
1 1 1 2 2 ..... (1) ,
n n n
n n k k
x
ax bx d d d n  


       
. Xác định 
sô hạng tổng quát của dãy trên. 
Gọi *1nx là nghiệm riêng của phương trình 1 1 1
n
n nax bx d   
 *2nx là nghiệm riêng của phương trình 1 2 2
n
n nax bx d    
 ................................................................................... 
 *knx là nghiệm riêng của phương trình 1
n
n n k kax bx d    . 
Khi đó nghiệm riêng của phương trình (1) sẽ là * *1 *2 *.... kn n n nx x x x    . 
Khi đó số hạng tổng quát *. nn n
b
x c x
a
 
 
    
 
 . 
Thí dụ: Cho dãy {xn} : 
0
1
2
2 3.2 5.7 (*) , .n nn n
x
x x n


     
. Tìm CTTQ của xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng : 2 0 2.     
 Do 1  nên nghiệm riêng 
*1
1 .2
n
nx d n , thay vào phương trình, ta được : 
1 *1 1
1 1 1
3
( 1).2 2 .2 3.2 3 .2
2
n n n n
nd n d n d x n
        . 
 Do 2  nên nghiệm riêng 
*2
2.7
n
nx d , thay vào phương trình, ta được : 
 1 *22 2 2.7 2 .7 5.7 1 7
n n n n
nd d d x
       . 
Số hạng tổng quát *1 *2 1.2 .2 3 .2 7n n n nn n nx c x x c n
      
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Từ 1
0 2 1 2 1. 2 3 .2 7
n n n
nx c c Suy ra x n
         . 
Dạng 6: Cho dãy số {xn} : 
0
1 ( ) ,
n
n n k
x
ax bx P n d n


     
. Tìm CTTQ của xn. 
Ta gọi *1nx là nghiệm riêng của 1 ( )n n kax bx P n   
 *2nx là nghiệm riêng của 1
n
n nax bx d   . 
Công thức tổng quát của dãy số được xác định là *1 *2. nn n nx c x x   . 
Từ giá trị của x0 ta tìm được giá trị c. 
Thí dụ: Cho dãy số {xn} : 
0
1
3
5 3 2 2.3 ,nn n
x
x x n n


      
. Tìm CTTQ của xn. 
Giải: Xét Phương trình đặc trưng : 5 0 5.     
Gọi *1nx là nghiệm riêng của phương trình 
*1
1
3 11
5 3 2
4 16
n n nx x n x n        . 
 *2nx là nghiệm riêng của phương trình 
*2
1 5 2.3 3
n n
n n nx x x      . 
Số hạng tổng quát của dãy cho bởi: *
3 11
. .5 3
4 16
n n n
n nx c x c n      . 
Từ 0
11 75 75 3 11
3 1 3 . .5 3 .
16 16 16 4 16
n n
nx c c Suy ra x n           
II-Phƣơng trình sai phân bậc hai: 
Dạng 1: Dạng thuần nhất và có phương trình đặc trưng bậc hai tồn tại nghiệm thực. 
Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
;
0 ,n n n
x x
ax bx cx n 


     
. Tìm CTTQ của xn. 
Xét phương trình đặc trưng 2 0 (1)a b c    . 
 Phương trình (1) có nghiệm 1 2 1 2; ( )    thì số hạng tổng quát có dạng : 
1 1 2 2. .
n n
nx c c   . Từ x0 ; x1 ta tìm được c1 và c2. 
 Phương trình (1) có nghiệm 1 2    thì số hạng tổng quát có dạng : 
1 2( ).
n
nx c nc   . Từ x0 ; x1 ta tìm được c1 và c2. 
Thí dụ 1: Cho dãy {xn} : 
0 1
2 1
2; 5.
5 6 , .n n n
x x
x x x n 
 

    
. Tìm CTTQ của xn . 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2 1 25 6 0 2 3.          
Số hạng tổng quát của dãy có dạng 1 2.2 .3
n n
nx c c  . 
Từ 0 1 2 1
1 2 21
2 2 1
. 2 3
2 3 5 15
n n
n
x c c c
Suy ra x
c c cx
     
     
    
. 
Thí dụ 2: Cho dãy {xn} : 
0 1
2 1
3; 10.
4 4 , .n n n
x x
x x x n 
 

    
. Tìm CTTQ của xn . 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2 1,24 4 0 2.       
Số hạng tổng quát của dãy có dạng 1 2( ).2
n
nx c nc  . 
Từ 0 2 1
1 2 21
3 3 2
. (2 3).2
2( ) 10 310
n
n
x c c
Suy ra x n
c c cx
    
     
    
. 
Dạng 2: Dạng thuần nhất và phương trình đặc trưng vô nghiệm thực. 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
;
0 ,n n n
x x
ax bx cx n 


     
. Tìm CTTQ của xn . 
Xét phương trình đặc trưng 2 0 (2)a b c    . Ta có phương trình (2) không tồn tại 
nghiệm thực, khi đó số hạng tổng quát của dãy có dạng : 1 2( os +c sin )
n
nx r c c n n  . 
Trong đó 2 2
B
; arctan
A
r A B    với ;
2 2
b
A B
a a

   . 
Từ hai giá trị x0 và x1 ta tìm được c1 và c2. 
Thí dụ: Cho dãy số {xn} : 0 1
2 1
1 ; 3 3 1
2 16 , .n n n
x x
x x x n 
   

    
. Tìm CTTQ của xn . 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2 22 16 0 2 16 12 0co          . 
Suy ra phương trình sai phân không có nghiệm thực. 
Đặt 1 ; 3
2 2
b
A B
a a

     và 2 2
B
2 ; arctan
A 3
r A B

     . 
Khi đó số hạng tổng quát của xn có dạng : 1 2
n
2 os sin .
3 3
n
n
n
x c c c
  
  
 
Từ 
1
0 1
1 2
21
1
1 1 n
. 2 os 3sin3
2 3 3 1 3 3 33 3 1
2 2
n
n
c
x c n
Suy ra x cc c
cx
 

   
        
          
 
. 
Dạng 3: Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
;
,n n n
x x
ax bx cx d n 


     
. Tìm CTTQ của xn. 
Gọi *nx là nghiệm riêng của phương trình. Khi đó nghiệm riêng 
*
nx được xác định như sau: 
*
*
*
0
0 ; 2 0
2
( 1) 0 ; 2 0.
2
n
n
n
d
x khi a b c
a b c
dn
x khi a b c a b
a b
d
x n n khi a b c a b
a

     

      
 

       

. 
Xét phương trình đặc trưng, xét nghiệm của phương trình đặc trưng như các trường hợp 
trên. Kết hợp với nghiệm riêng ta có được công thức của xn. 
Thí dụ 1: Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
4 ; 1
2 5 2 3 ,n n n
x x
x x x n 
  

     
. Tìm CTTQ của xn. 
Xét phương trình đặc trưng : 2 1 2
1
2 5 2 0 2 .
2
          
Do a+b+c ≠ 0 nên nghiệm riêng của phương trình *
3
3
2 5 2
n
d
x
a b c
   
   
. 
Số hạng tổng quát của dãy số : 1 2
1
.2 . 3
2
n
n n
x c c   . 
Từ 
1 2
0 1
22
21 1
3 4
4 3 1
. 3.2 3
41 22 3 1
2
n
n n
c c
x c
Suy ra xc
cx c

   
   
      
      
 . 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Thí dụ 2: Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
89
5;
5
7 6 11,n n n
x x
x x x n 

 

      
. Tìm số hạng tổng quát xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2 1 27 6 0 1 6.          
Do a+b+c=0 và 2a+b ≠ 0 nên nghiệm riêng *
11 11
2 2 7 5
n
dn n
x n
a b
   
 
. 
Số hạng tổng quát của dãy có dạng 1 2
11
.6 , .
5
n
nx c c n n     
Từ 
0 1 2
1
21 21
5 5
2 11
. 2 3.611 8989
3 56
5 55
n
n
x c c
c
Suy ra x n
cc cx
   
 
      
    

 . 
Thí dụ 3: Cho dãy {xn} : 
0 1
2 1
3; 2
2 6 ,n n n
x x
x x x n 
 

     
. Xác định công thức tổng quát xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2 1,22 1 0 1.       
Có a+b+c=0 và 2a+b=0 nên nghiệm riêng * ( 1) 3 ( 1).
2
n
d
x n n n n
a
    
Số hạng tổng quát của dãy là : 1 2 3 ( 1) ,nx c nc n n n      . 
Từ 0 2 1 2
1 2 21
3 3 1
. 3 4 3 , .
2 32
n
x c c
Suy ra x n n n
c c cx
     
        
    
 
Dạng 4: Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
;
, .nn n n
x x
ax bx cx dq n 


     
. Xác định CTTQ của xn. 
Gọi *nx là nghiệm riêng của phương trình sai phân trên. Khi đó nghiệm riêng này được xác 
đinh như sau : 
*
1 22
1
*
1 2
* 2
1 2
.
.
2
( 1) . .
2
n
n
n
n
n
n
dq
x khi q q
aq bq c
ndq
x khi q q
aq b
d
x n n q khi q
a
 
 
 



   
 

   


   

. 
Xét phương trình đặc trưng, lập công thức nghiệm và ta có được công thức xn. 
Thí dụ 1: Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
2 ; 5
8 15 3.4 ,nn n n
x x
x x x n 
 

     
. Lập công thức tính xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng : 2 1 28 15 0 3 5.          
Ta có 1 2q q    nên nghiệm riêng của phương trình 
*
2
3.4
3.4
16 32 15
n n
n
n
dq
x
aq bq c
   
   
. 
Số hạng tổng quát của dãy là : 1 2.3 .5 3.4 ,
n n n
nx c c n     . 
Từ 0 1 2 1
1 2 21
2 3 2 4
. 4.3 5 3.4 , .
3 5 12 5 15
n n n
n
x c c c
Suy ra x n
c c cx
      
        
     
 
Thí dụ 2: Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
8 ; 5.
11 28 6.7 , .nn n n
x x
x x x n 
 

     
. Tìm CTTQ của xn . 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2 1 211 28 0 4 7.          
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Ta có: 
2q  nên nghiệm riêng của phương trình 
1 1
* 16 .7 2 .7 .
2 2.1.7 11
n n
n
n
ndq n
x n
aq b
 
  
 
Số hạng tổng quát của dãy có dạng : 11 2.4 .7 2 .7
n n n
nx c c n
   . 
Từ 0 1 2 1 1
21 1 2
8 10
. 10.4 2.7 2 .7 , .
24 7 2 28
n n n
n
x c c c
Suy ra x n n
cx c c

    
      
     
 
Thí dụ 3: Cho dãy {xn} : 
0 1
2 1
4 ; 5.
10 25 2.( 5) , .nn n n
x x
x x x n 
  

      
. Tìm CTTQ của xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2 1 210 25 0 5          . 
Ta có 1 2q    nên nghiệm riêng của phương trình 
* 2 2( 1) . ( 1).( 5)
2
n n
n
d
x n n q n n
a
      . 
Số hạng tổng quát của dãy :  1 2 .( 5) ( 1).( 5) , .
n n
nx c n c n n n        
Từ 
0 2 1 2
21 1 2
4 3
. ( 3 4).( 5) ( 1).( 5) ( 76 100).( 5) .
45( ) 5
n n n
n
x c c
Suy ra x n n n n n n
cx c c
    
              
     

Dạng 5: Cho dãy số {xn} được xác định bởi : 
0 1
2 1
;
( ) , .n n n k
x x
ax bx cx P n n 


     
 với ( )kP n 
là đa thức bậc k theo n. Xác định số hạng tổng quát của dãy số. 
Nghiệm riêng *nx cua phương trình đượ xác định như sau: 
*
*
* 2
( ) 0.
( ) 0 2 0.
( ) 0 2 0.
n k
n k
n k
x Q n khi a b c
x nQ n khi a b c a b
x n Q n khi a b c a b
    

      

      
Xác định công thức tổng quát theo trình tự các bước như đã trình bày ở các ví dụ trên. 
Thí dụ : Cho dãy số {xn} : 
0 1
2 1
31 ; 60.
7 10 8 12 14, .nn n n
x x
x x x n n n 
 

       
. Tìm CTTQ của xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng của dãy : 2 1 27 10 0 2 5.          
Ta có : a+b+c ≠ 0 nên nghiệm riêng của phương trình * 2nx an bn c   . Thay vào công thức 
truy hồi, tiến hành đồng nhất hệ số ta được : * 22 8 15nx n n   . 
Số hạng tổng quát của dãy : 21 2.2 .5 2 8 15.
n n
nx c c n n     
Từ 0 1 2 1 2
21 1 2
15 31 15
. 15.2 5 2 8 15, .
12 5 25 60
n n
n
x c c c
Suy ra x n n n
cx c c
     
        
    
 
Dạng 6: Cho dãy xác định bởi {xn} : 
0 1
2 1
;
( ). , .nn n n k
x x
ax bx cx P n n 


     
.Tìm CTTQ xn. 
Nghiệm riêng *nx của phương trình dạng này được xác định như sau : 
*
1 2
*
1 2
* 2
1 2
( ). .
. ( ). .
. ( ). .
n
n k
n
n k
n
n k
x Q n khi
x n Q n khi
x n Q n khi
    
    
   
    

   

  
 Từ đây tìm được công thức tổng quát cảu xn. 
Thí dụ: Cho dãy {xn} : 
0 1
2
2 1
5; 18.
6 9 2(3 1).3 , .nn n n
x x
x x x n n 
 

      
. Xác định công thức xn. 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 2
1 26 9 0 3.         
Ta có 
1 2    nên nghiệm riêng của pt  
* 2 .3nnx n an b  . Thay 
*
nx vào công thức truy hồi, 
rút gọn và đồng nhất hệ số, ta được  * 3 22 .3nnx n n  . 
Số hạng tổng quát của dãy là 3 21 2( ).3 ( 2 ).3 , .
n n
nx c n c n n n      
Từ  0 2 1 3 2 3 2
21 1 2
5 2
. (2 5).3 ( 2 ).3 2 2 5 .3
53( ) 3 18
n n n
n
x c c
Suy ra x n n n n n n
cx c c
   
         
    
. 
Dạng 7: Cho dãy số được xác định bởi {xn} : 
0 1
2 1
; .
. osn + sinn , n .n n n
x x
ax bx cx c    


     
. Xác định số hạng tổng quát của dãy trên. 
Đối với phương trình dạng này, nghiệm riêng của nó có dạng : * osn +Bsinnnx Ac   . 
Thay *
nx vào công thức truy hồi để xác định được hai hệ số A và B. 
Thí dụ: Cho dãy {xn} : được xác định bởi : 
 
0 1
2 1
4 ; 4 2
n
3 2 3 3 2 . os sin , .
4 4
n n n
x x
n
x x x c n
 
 
     


      


. Tìm số hạng tổng quát của dãy. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng : 2 1 23 2 0 1 2.          
Nghiệm riêng của phương trình có dạng : *
n
os sin
4 4
n
n
x Ac B
 
  . Thay vào công thức truy 
hồi, ta được : 
(n+2) ( 2) (n+1) ( 1) n
os sin 3 os sin 2 os sin
4 4 4 4 4 4
n n n
Ac B Ac B Ac B
           
          
     
   n3 3 2 . os sin
4 4
n
c
 
  . 
Phân tích vế trái và rút gọn ta được : 
 3 3 n 3 3 n2 . os 2 .sin 3 3 2 os sin .
4 4 4 42 2 2 2
A B A B n n
B A c A B c
      
             
   
Đồng nhất hệ số, ta được : *
3 3
2 3 3 2
1 n2 2
os sin
3 3 1 4 4
2 1
2 2
n
A B
B A
A n
x c
A B B
A A
 

     
    
    

. 
Số hạng tổng quát của dãy : 1 2
n
.2 os sin .
4 4
n
n
n
x c c c
 
    
Từ 
0 1 2 1
21 1 2
1 4 6 n
. 2 6 os sin , .
1 4 42 2 4 2
n
n
x c c c n
Suy ra x c n
cx c c
       
       
      
 
Dạng 8: Cho dãy số dạng sau { xn} : 
0 1
2 1 1 2
;
... (1) , .n n n n n nk
x x
ax bx cx d d d n 


        
Trong đó nid là một trong các dạng sau : hắng số d, .
nd , ( )kP n , . ( )
n
kP n , .... 
Khi đó ta gọi *inx là nghiệm riêng của phương trình 2 1n n n niax bx cx d    . 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Nghiệm riêng của (1) được xác định là * *
1
k
i
n n
i
x x

 . Sau đó ta thiết lập được công thức tổng 
quát như các thí dụ đã cho. 
III-Phƣơng trình sai phân bậc ba: 
Loại 1: Phƣơng trình thuần nhất : 
Dạng 1: Cho dãy {xn} : 
0 1 2
3 2 1
; ;
0 .n n n n
x x x
ax bx cx dx n  


      
. Xác định số hạng tổng quát 
xn của dãy số. 
Xét phương trình đặc trưng 3 2 0a b c d      . Phương trình có 3 nghiệm phân biệt 
1 2 3; va   . Khi đó số hạng của dãy được xác định là : 1 1 2 2 3 3. . .
n n n
nx c c c     . 
Từ các giá trị 0 1 2; ;x x x ta xác định được các giá trị 1 2 3;c c va c . 
Thí dụ: Cho dãy số {xn} : 
0 1 2
3 2 1
1; 5 ; 8.
6 11 6 0 .n n n n
x x x
x x x x n  
  

      
. Tìm CTTQ của xn . 
Giải: Xét phương trình đặc trưng : 3 2 1 2 36 11 6 0 1 ; 2 ; 3.             
Số hạng tổng quát của dãy có dạng : 1 2 3.2 .3
n n
nx c c c   . 
Từ 
1
0 1 2 3
1 1 2 3 2
2 1 2 3
3
11
1 2
11 5
2 3 5 9 . 9.2 .3 .
2 2
54 9 8
2
n n
n
c
x c c c
x c c c c Suy ra x n
x c c c
c

    

            
       

 
Dạng 2: : Cho dãy {xn} : 
0 1 2
3 2 1
; ;
0 .n n n n
x x x
ax bx cx dx n  


      
. Xác định số hạng tổng 
quát xn của dãy số. 
Xét phương trình đặc trưng 3 2 0a b c d      có hai nghiệm phân biệt 1 2 3va     . 
Khi đó số hạng tổng quát của dãy số cho bởi :  1 1 2 3. .
n n
nx c c n c    . 
Từ các giá trị 0 1 2; ;x x x ta xác định được các giá trị 1 2 3;c c va c . 
Thí dụ: Cho dãy số {xn} : 
0 1 2
3 2 1
5; 11 ; 16
11 32 28 0 , .n n n n
x x x
x x x x n  
  

      
. Tìm CTTQ của dãy. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng 3 2 1 2 311 32 28 0 7 2.              
Số hạng tổng quát của dãy có dạng :  1 2 3.7 .2
n n
nx c c n c   
Từ 
1
0 1 3
1 1 2 3 2
2 1 2 3
3
6
355
13 6 13 181
7 2 2 11 . .7 .2 , .
14 35 14 35
49 4 4 16
181
35
n n
n
c
x c c
x c c c c Suy ra x n n
x c c c
c

 
   
   
              
      


 
Dạng 3: Cho dãy {xn} : 
0 1 2
3 2 1
; ;
0 .n n n n
x x x
ax bx cx dx n  


      
. Xác định số hạng tổng quát 
xn của dãy số. 
Xét phương trình đặc trưng 3 2 0a b c d      có 1 nghiệm kép 1 2 3      . Khi đó 
công thức nghiệm tổng quát có dạng :  21 2 3 . nnx c n c n c    . 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
Từ các giá trị 
0 1 2; ;x x x ta xác định được các giá trị 1 2 3;c c va c . 
Thí dụ: Cho dãy số {xn} : 
0 1 2
3 2 1
3 ; 2 ; 8
3 3 0 , .n n n n
x x x
x x x x n  
  

      
. Xác định số hạng tổng 
quát của dãy. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng : 3 2 1 2 33 3 1 0 1             . 
Số hạng tổng quát của dãy có dạng : 21 2 3nx c n c n c   . 
Từ 
1
0 3
2
1 1 2 3 2
2 1 2 3
3
7
23
9 7 9
2 . 3, .
2 2 2
4 2 8
3
n
c
x c
x c c c c Suy ra x n n n
x c c c
c


  
 
            
     


 
Dạng 4: Cho dãy {xn} : 
0 1 2
3 2 1
; ;
0 .n n n n
x x x
ax bx cx dx n  


      
. Xác định số hạng tổng quát 
xn của dãy số. 
Xét phương trình đặc trưng 3 2 0a b c d      có 1 nghiệm thực  và hai nghiệm phức. 
Khi đó số hạng tổng quát của phương trình có dạng : 1 2 3. . osn +c .sin
n
nx c c c n    . 
Từ các giá trị 0 1 2; ;x x x ta xác định được các giá trị 1 2 3;c c va c . 
Thí dụ: Cho dãy số {xn} : 0 1 2
3 2 1
3; 4 3 ; 8 3.
5 22 48 0 , .n n n n
x x x
x x x x n  
     

      
. Tìm CTTQ của xn. 
Giải: Xét phương trình đặc trưng   3 2 25 22 48 0 3 2 16 0              
 2
3
2 16 0 VN

 

 
  
. Phương trình sai phân bậc hai 2 2 16 0    không có nghiệm 
thực nên theo thí dụ trong dạng 2 của phương trình sai phân bậc hai ta có số hạng tổng 
quát là ' 2 3
n
. os sin
3 3
n
n
x c c c
 
  . Vậy số hạng tổng quát 1 2 3
n
.3 . os .sin
3 3
n
n
n
x c c c c
 
   . 
Từ 
0 1 2
1
32
1 1 2
3
32
2 1
3
1
3 n
3 4 3 2 . 3 2 os sin , .
2 2 3 3
2
3
9 8 3
2 2
n
n
x c c
c
cc n
x c c Suy ra x c n
c
cc
x c
 

  

   
              
   
    

 
 Loại 2: Phƣơng trình không thuần nhất. 
Cho dãy số dạng {xn} : 
0 1 2
3 2 1
; ;
, .n n n n n
x x x
ax bx cx dx d n  


      
. 
Trong đó nd có thể là hăng số, 
nm , đa thức bậc k theo n ( )kP n , .... 
Ta tiến hành tìm nghiệm riêng như dạng đối với phương trình bậc 2 đã trình bày ở trên. 
IV-Phƣơng trình sai phân bậc cao. 
Dạng 1: Phương trình thuần nhất : 0 1 1 ...... 0n k n k k na x a x a x      . 
Xét phương trình đặc trưng : 10 1 .............. 0
k k
ka a a 
    . 
TH1: có k nghiệm thực phân biệt, khi đó số hạng tổng quát của dãy sẽ có dạng : 
 Mai Xuân Việt – Email: xuanviet15@gmail.com – Tel : 01678336358 – 0938680277 – 0947572201 
1 1 2 2 3 3
1
. . . ........... . .
k
n n n n n
n k k i i
i
x c c c c c    

      . 
TH2: Có s nghiệm bằng nhau , (k – s) nghiệm khác nhau và khác với s nghiệm trên. Khi 
đó số hạng tổng quát của dãy có dạng : 
1
1
0 1
. . .
s k
p n n
n p i i
p i s
x c n c 


  
 
  
 
  . 
TH3: Nếu phương trình đặc trưng có nghiệm phức :  os +isinjx A Bi r

File đính kèm:

  • pdfCTTQ cua day so.pdf
Đề thi liên quan