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这个数列递推,为啥xn分子分母满足佩尔方程,背后的底层逻辑是啥


IP属地:湖南来自Android客户端1楼2025-09-26 09:39回复
    问题能说清楚点吗, 满足的方程在哪里


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2025-09-26 11:10
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      2025-11-01 07:41:24
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      按照递推, x_n始终是有理数, 可以设它的最简形式分子和分母分别为a_n和b_n
      这样递推公式通分之后可以写成
      a_(n+1) / b_(n+1) = ((a_n)^2 + 2(b_n)^2) / (2*a_n*b_n)
      已知a_n, b_n是互素正整数, 如果a_n是奇数
      那(a_n)^2 + 2(b_n)^2也是奇数, 并且与a_n和b_n都互素, 所以(a_n)^2 + 2(b_n)^2与2*a_n*b_n互素
      再由a_(n+1)与b_(n+1)是互素正整数, 可以推出
      a_(n+1) = (a_n)^2 + 2(b_n)^2
      b_(n+1) = 2*a_n*b_n
      这样a_(n+1)也是奇数, 由于x_1 = 3/2, a_1=3是奇数, 就可以归纳证明上面的递推公式对任意正整数n都成立
      所以对任意正整数n,
      (a_(n+1))^2 - 2(b_(n+1))^2
      = ((a_n)^2 + 2(b_n)^2)^2 - 2(2*a_n*b_n)^2
      = ((a_n)^2 - 2(b_n)^2)^2
      这样就可以求出
      (a_n)^2 - 2(b_n)^2 = ((a_1)^2 - 2(b_1)^2) ^2 ^(n-1)
      又因为(a_1)^2 - 2(b_1)^2 = 3^2 - 2*2^2 = 1, 所以在这个数列中, 对任意正整数n, (a_n)^2 - 2(b_n)^2恒等于1


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2025-09-26 12:04
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