Ciąg określony rekurencyjnie
Ciąg może być określony nie tylko wzorem ogólnym, ale również rekurencyjnie. Rekurencja polega na tym, że znamy początkowy wyraz ciągu oraz wzór rekurencyjny, który pozwala obliczyć kolejny wyraz na podstawie poprzednich wyrazów.
Przykład. Ciąg jest określony rekurencyjnie: \begin{cases}a_{1}=-2\\a_{n+1}=n\cdot a_{n}+4\end{cases}. Oblicz pięć początkowych wyrazów tego ciągu.
Znamy pierwszy wyraz:
a_{1}=-2
i wzór rekurencyjny:
a_{n+1}=n\cdot a_{n}+4
Aby obliczyć a_{2}, podstawiamy n=1 do wzoru rekurencyjnego:
a_{2}=1\cdot a_{1}+4=1\cdot (-2)+4=-2+4=2
Następnie, aby obliczyć a_{3}, podstawiamy n=2:
a_{3}=2\cdot a_{2}+4=2\cdot 2+4=4+4=8
Teraz obliczamy a_{4}, podstawiając n=3:
a_{4}=3\cdot a_{3}+4=3\cdot 8+4=24+4=28
I na koniec a_{5}, podstawiając n=4:
a_{5}=4\cdot a_{4}+4=4\cdot 28+4=112+4=116
Zatem pięć początkowych wyrazów tego ciągu to:
(-2,2,8,28,116,\ldots)
Przykład. Ciąg jest określony rekurencyjnie: \begin{cases}a_{1}=1\\a_{n+1}=-2a_{n}^2\end{cases}. Oblicz cztery początkowe wyrazy tego ciągu.
a_{1}=1
a_{2}=-2a_{1}^2=-2\cdot 1^2=-2\cdot 1=-2
a_{3}=-2a_{2}^2=-2\cdot (-2)^2=-2\cdot 4=-8
a_{4}=-2a_{3}^2=-2\cdot (-8)^2=-2\cdot 64=-128
Zatem:
(1,-2,-8,-128,\ldots)
Pamiętajmy, że aby obliczać kolejne wyrazy ciągu określonego rekurencyjnie, musimy znać wyraz początkowy oraz wzór rekurencyjny pozwalający obliczyć następny wyraz.