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[求助求解] 上楼梯趣题一则

上楼梯趣题一则

趣题:人上楼梯,一次可上1阶也可上2阶,问到达n阶共有多少种方法?

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我尝试给这个题一个证明:

我们假设,阶数为n时候 ,登梯的方法普遍有P(n)种。
当阶数为n的时候,要想最后上第n阶楼梯,有两种方法。

1。先走到n-1阶的位置,再走1步。此时已经有的登梯方法为P(n-1),再走一步,总的到n梯的方法不变,还是P(n-1)。

2。可以先走到n-2阶的位置,再一次走2步。此时已经有的登梯方法为P(n-2),再一次走2步。总的到n的方法还是不变,还是P(n-2)。

故:到达n阶时候,总的登梯方法,为上面两者方法之和。有
P(n)=P(n-1)+ P(n-2)。。。1

上式表明,登梯的方法为前两阶登梯方法之和。当n大于3时候,1式子成立。

前1,2项。用玫举法得:
n=1 p1=1 ; n=2 P2=2 ;
由第3项起,就可按1式子计算。

从1式亦可知道,P(n)数列满足,斐波那挈数列。该数列的性质和通项都是现成的,就不赘述了。

原来的贴子:http://tieba.baidu.com/f?kz=307884489

通项P(N)为下式:N>=1的自然数。

[ 本帖最后由 贝贝的乖宝宝 于 2008-4-18 18:57 编辑 ]

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2008-4-18 18:57

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不知道这种方法对不对啊。有高人出来研究一下了

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斐波那挈数列又称兔子数列.  
递推公式是:a1=a2=1,an=a(n-1)+a(n-2)(n>2)  
通项公式是:F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}  
显然这是一个线性递推数列。  

通项公式的推导方法一:利用特征方程  
线性递推数列的特征方程为:  
X^2=X+1  
解得  
X1=(1+√5)/2, X2=(1-√5)/2.  

则F(n)=C1*X1^n + C2*X2^n  
∵F(1)=F(2)=1  
∴C1*X1 + C2*X2  
C1*X1^2 + C2*X2^2  
解得C1=1/√5,C2=-1/√5  

∴F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}【√5表示根号5】  

通项公式的推导方法二:普通方法  

设常数r,s  
使得F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]  
则r+s=1, -rs=1  

n≥3时,有  
F(n)-r*F(n-1)=s*[F(n-1)-r*F(n-2)]  
F(n-1)-r*F(n-2)=s*[F(n-2)-r*F(n-3)]  
F(n-2)-r*F(n-3)=s*[F(n-3)-r*F(n-4)]  
……  
F(3)-r*F(2)=s*[F(2)-r*F(1)]  

将以上n-2个式子相乘,得:  
F(n)-r*F(n-1)=[s^(n-2)]*[F(2)-r*F(1)]  
∵s=1-r,F(1)=F(2)=1  
上式可化简得:  
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)  

那么:  
F(n)=s^(n-1)+r*F(n-1)  
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*F(n-2)  
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) + r^3*F(n-3)  
……  
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)*F(1)  
= s^(n-1) + r*s^(n-2) + r^2*s^(n-3) +……+ r^(n-2)*s + r^(n-1)  
(这是一个以s^(n-1)为首项、以r^(n-1)为末项、r/s为公差的等比数列的各项的和)  
=[s^(n-1)-r^(n-1)*r/s]/(1-r/s)  
=(s^n - r^n)/(s-r)  

r+s=1, -rs=1的一解为 s=(1+√5)/2, r=(1-√5)/2  
则F(n)=(1/√5)*{[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n}

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对的,我记得这是上学期刚开始学数列的一个习题,有学生问这个题。

很有意思,但学生听不懂。

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推理没错,但是通项公式不知道对不对,晚上有时间我来算一下

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说实话,看着程序式的算式让我有点不适应,头晕

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题目改为10阶楼梯把第7和第3规定为不许踩(比如木楼梯,年久失修)

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回复 8楼 的帖子

那不是变成8阶了?

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回复 9楼 的帖子

不是

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改成每步只许走2或3级,又如何?

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回复 10楼 的帖子

意思是3、7只有一次上两级一种走法,然后相应的2、6和4、8的走法数改变了?

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回复 12楼 的帖子

对的

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an=an-1+an-2

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