2022年AIME考前知识点分析(三)——递归与递推

各位同学新年好,临近Aime考试,春节给大家送福利,今天继续带来递归与递推的讲解。

递归又分为有限递归与无限递归,都会得到递推式,递推又分为两类,即单递推、双递推(历届考题中还没有出现过更高级别的递推式)。

最简单的单递推是以下类似的题目:

类型I:单向递归

【独家发布】机构干货!AIME考前点拨(三)-- 递归与递推

 

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对于递推题目,一是要把递推式写出来(最关键是要定义好第n项到底是谁),第二就是一定要写好首项。

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(本题为高联-2012年题)

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对于两边取极限的做法,是递归式里常用的一种方法,要根据具体的题目进行。(对于这两道题,AOPS的解析相对比较繁琐,因为没有抓到问题的本质)

单向递归在AMC中曾经考察过一道比较特殊的,是三个并列的单向递归(即非双递推递归),即:

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并列的三个递推式中有某种循环关系,所以本质还是单递推的递归

类型II:双向递归与递推

单向递归是指每一项仅与前一项有关;双向递归是指每一项与前一项以及下一项有关。我们先看二阶以及三阶的递推式解的问题,分为两类:带常数项与不带常数项的,即:

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注意,两阶的递推,需要知道2个初始值;三阶的递推则需要3个初始值。

用特征方程求解的数列(里面不带常数项),又叫差分数列AIME会考察的是二阶差分和三阶差分;在连续函数中,对应的是常微分方程。带常数项的,需要先进行换元,然后转化为差分数列即可。在下文数列的专项中,我们会再提一下。

在AMC中也会考察有限项的双向递归,有限的双向递归,一般会列出N元一次方程,然后求解方程即可。比如如下的这道经典的青蛙题:

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AMC考察的有限项的双向递推。AIME也会考察类似的题目,再难一点的题目,则考察无限项的递归。我们先看一道去年AIME-I卷-12题:(AOPS的解析比较繁琐,没有抓住有限元的双向递归的本质。)

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答案为:

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即:16+3=19.

我们看一道相对复杂一点的题目:

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AOPS里给出的解析是:

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Iteratively…会让很多同学一口鲜血喷在电脑屏幕上,提供解析的这位同学还是没有弄好带常数项的双递推数列如何去做。这道题还是典型的“构造型的等差数列”(注意,当你求出来公比是1的时候,这个数列就是等差数列了,我们可以认为等差数列是一种特殊的差分数列,即公比为1)。另外就是三阶差分数列,需要知道三个初始条件,这道题的a1和a0之间的一个特殊值,所以可以求出来。另外这道题因为求第23项,而且递推式已经求出来,就没必要求通项公式了。

总之,做好递归题目,还是先学会数列的各种解法。

数列题,分为单递推,以及双递推,对于单递推来说,用的方法有:

① 差分数列(带常数项与不带常数项):特征值方程法;

② 构造型等差数列或等比数列:待定系数法;

③ 三角换元法:tan(α+β),sin(α+β),tan(π/4+α);

④ 周期数列法:带绝对值的数列、tan(π/4+α)、tan(π/6+α)写前6项

⑤ 裂项法(裂项相加然后相消);

⑥ 等差与等比的混合数列求和(乘以公比,错位相减)

双递推数列的求法:

① 大部分的双递推需要消掉bn,然后变为单递推;

② 如果消不掉,则根据方程组思想来求解(参考点拨二里面的方程组求法)。

在AIME中,比较难的数列题,一共18道,归纳如下:

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时间有限,无法讲解每道题,如果需要讲解的同学,可以扫码,进行PPT和相应的视频索取,也欢迎大家有更多的讨论。

【竞赛报名/项目咨询请加微信:mollywei007】

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