Esimerkki 5
Määritä lukujonolle [[$ 1, 4, 8,... $]] kolme erilaista sääntöä ja säännön perusteella jonon neljäs jäsen. Ilmoita myös, onko sääntö analyyttinen vai rekursiivinen.
Ratkaisu:
i) Ensimmäiseen lukuun lisätään 3 ja toiseen 4. Tällöin kolmanteen lukuun lisätään 5 ja saadaan [[$ a_4=8+5=13 $]].
| [[$ n $]] | [[$ a_n $]] | Sääntö | |
|---|---|---|---|
| [[$ 1 $]] | [[$ 1 $]] | ||
| [[$ 2 $]] | [[$ 4 $]] | [[$ = 1+3 $]] | [[$ a_{n-1} +3 $]] |
| [[$ 3 $]] | [[$ 8 $]] | [[$ =4+4 $]] | [[$ a_{n-1} +4 $]] |
| [[$ 4 $]] | [[$ 13 $]] | [[$ =8+5 $]] | [[$ a_{n-1} +5 $]] |
| [[$ n $]] | [[$ a_n $]] | [[$ a_{n-1} + n +1 $]] |
[[$ \left\{ \begin{array}{l }a_1=1 \\a_n=a_{n-1}+n+1 & \quad n=2,3,4,...\end{array} \right.$]]
ii) Taulukoidaan annetut jäsenet ja muodostetaan niistä sääntö.
| [[$ n $]] | [[$ a_n $]] | Sääntö | |
|---|---|---|---|
| 1 | [[$ 1 $]] | ||
| 2 | [[$ 4 $]] | [[$ =1 \cdot 2^2 $]] | [[$ 1 \cdot 2^n $]] |
| 3 | [[$ 8 $]] | [[$ =1 \cdot 2^3 $]] | |
| 4 | [[$ 16 $]] | [[$ =1 \cdot 2^4 $]] | |
| [[$ n $]] | [[$ a_n $]] | [[$ a_1 \cdot 2^n $]] |
[[$ \left\{ \begin{array}{l }a_1=1 \\a_n=a_1 \cdot 2^n & \quad n=2,3,4,...\end{array} \right.$]]
iii) Taulukoidaan annetut jäsenet ja muodostetaan niistä uusi sääntö.
| [[$ n $]] | [[$ a_n $]] | Sääntö | |
|---|---|---|---|
| 1 | [[$ 1 $]] | ||
| 2 | [[$ 4 $]] | [[$ =1 \cdot 4= 1 \cdot 2^2 $]] | [[$ a_{n-1} \cdot 2^2 $]] |
| 3 | [[$ 8 $]] | [[$ =4 \cdot 2=4 \cdot 2^1 $]] | [[$ a_{n-1} \cdot 2^1 $]] |
| 4 | [[$ 8 $]] | [[$ =8 \cdot 1=8 \cdot 2^0 $]] | [[$ a_{n-1} \cdot 2^0 $]] |
| [[$ n $]] | [[$ a_n $]] | [[$ a_{n-1} \cdot 2^{4-n} $]] |
[[$ \left\{ \begin{array}{l }a_1=1 \\a_n=a_{n-1} \cdot 2^{4-n} & \quad n=2,3,4,...\end{array} \right.$]]
Vastaus:
i) [[$ a_4=13 $]]. Rekursiivinen sääntö on
[[$ \left\{ \begin{array}{l }a_1=1 \\a_n=a_{n-1}+n+1 & \quad n=2,3,4,...\end{array} \right.$]]
ii) [[$ a_4=16 $]]. Analyyttinen sääntö on
[[$ \left\{ \begin{array}{l }a_1=1 \\a_n=a_1 \cdot 2^n & \quad n=2,3,4,...\end{array} \right.$]]
iii) [[$ a_4=8 $]]. Rekursiivinen sääntö on
[[$ \left\{ \begin{array}{l }a_1=1 \\a_n=a_{n-1} \cdot 2^{4-n} & \quad n=2,3,4,...\end{array} \right.$]]