Метод подстановок

Последовательно производим подстановки и пытаемся уловить общий принцип.

 

Пример 1.

Имеем рекуррентное соотношение

 

 

 

 

Подставим в первое равенство эквивалентное выражение для

 

 

 

Теперь необходимо исключить значение

 

Выполняем последовательность подстановок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будем подставлять результаты в исходное уравнение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимо уловить общую схему

 

Слагаемые с конца представляют собой число -15, умноженное на очередную степень двойки.

Коэффициент при рекурсивном вызове функции T является степенью двойки.

Аргумент функции T всякий раз уменьшается на 2.

Процесс завершится, когда мы доберемся до значения или

Сколько нужно сделать подстановок?

При четном нужно сделать подстановок.

Это даст слагаемых с множителем -15 и степень двойки перед .

Например, при нужно сделать пять подстановок; получим шесть слагаемых с множителем -15, и коэффициент при будет равен .

Для четных значений имеем

 

 

Для нечетных значений имеем

 

 

Применяя равенство

получаем для четного

 

 

 

 

Действуя аналогично получаем для нечетного

 

 

 

 

 

Пример 2

Имеем рекуррентное соотношение

, если ;

в противном случае

Будем действовать так же как в предыдущем случае

Сначала будет подставлять значения для . В результате приходим к равенствам

 

 

 

 

 

Последовательно производим подстановку этих равенств в исходное уравнение.

,

;

,

 

,

 

,

 

,

 

 

Выявляем закономерности:

коэффициент при -1 увеличивается в некоторую степень четверки раз;

степень двойки, на которую мы делим аргумент, всякий раз на 1 больше наибольшей степени четверки при -1;

степень четверки в коэффициенте при такая же, что и степень двойки, на которую мы делим аргумент.

При этот коэффициент равен

При каком значении подстановки должны прекратиться?

Поскольку значения заданы явно при можно остановиться, добравшись до

В результате получаем

 

Упростим выражение используя соотношение