Re: [問卦] 有沒有這個數學式子要怎麼列的卦?
※ 引述《a1919979 (\(|)/ 斯巴拉西 \(|)/)》之銘言:
: ※ 引述 《FuSen000 ((*'▽')》 之銘言:
: :
: : 最近我的臉書被一種點名遊戲洗板
: : 遊戲規則大致如下:
: :
: : 活動發起人說這是一個為期十天的活動,
: : 他每天都會點一個人分享作品,
: : 被點到的人也要從被點到開始,
: : 發起為期十天的分享作品活動,
: : 並且點一個人分享自己的作品。
: :
: : 在活動第一天看到了一篇這樣的點名貼文
: : 在活動第二天看到了兩篇這樣的點名貼文
: : 在活動第三天看到了四篇這樣的點名貼文
: : 在活動第四天看到了八篇這樣的點名貼文
: :
: : 根據這樣的遊戲規則往下走
: : 假設活動中點名人都不重複
: : 所有人被點到名就會從當日開始發起點名貼文
: :
: : 在活動的第N天總共會有幾個人參與活動?
: : 而在第N天時會在臉書看到幾篇這樣的貼文?
: :
: : 有沒有卦?請數學系鄉民解惑
: :
: 安安 我非數學系但還算是理組的啦
: 總之我想我找出來了 通式F(N)
: F(n)=2^(n-1)-G(n) when n>0
: or
: =0 when n<=0
: 其中
: G(n)=B(n-10)-B(n-20)+B(n-30)-B(n-40)+...
: =B(n-10)-G(n-10)
: B(n)=(n+1)*2^(n-2) when n>0
: or =0 when n<=0
: B(n)當n>0的部分是Bernoulli's triangle的row sum
: 1,3,8,20,48,112,256......
: 這鬼東西是什麼我也不清楚
: 是解出來後餵狗找到的
: 可能數學系的比較有機會
: 以上通式是由
: F(n>1) =2F(n-1)-F(n-10)+F(n-11)
: F(1) =1
: F(n<1) =0
: 的遞迴關係式配合excel驗證出來的
: 當然這是理想值 本邊緣來玩 當天就結束了
: 以下開放噓 幹!跟我想的不一樣
先講結論,這個答案是錯的,而且我大概猜到是怎樣的錯誤
首先我們看到你對F的遞迴式。這個是正確的。讓我們忽略n<0的部分,則這個遞迴式長成
F(n) - 2F(n-1) + F(n-10) - F(n-11) = 0.
這種遞迴方程被稱為常係數線性齊次遞迴方程。前綴的意思是這個遞迴關係式長成
F(n) + a F(n-1) + ...... + a F(n-m) =0,
1 m
其中 a ~ a 是常數。
1 m
重點是這種方程有已知的公式解法。首先,我們考慮他的特徵多項式。
他的特徵多項式被定義為
m m-1
x + a x + ...... + a .
1 m
11 10 10
在這一題的狀況,特徵多項式為 x - 2 x + x - 1 = ( x - 2 )( x + 1 ) + 1.
10
很可惜他不是 ( x - 2 )( x + 1 ),所以我們不會解他的根。
但是沒關係,因為 Wolfram alpha 會。解出來的結果是有一個略小於 2 的實根,以及
10 個排得很像橢圓的虛根。由於有 11 個不同的根,這個遞迴的一般項為
11 n
F(n) = Σ b ξ ,
i=1 i i
其中 b ~ b 是常數,ξ ~ ξ 是特徵多項式的11個根。
1 11 1 11
因此你需要 11 項的值來決定這個數列。
如果特徵多項式有重根,則一般項需要加上多項式修正,規則和常係數線性齊次微分方程
長得一模一樣。我記得原因也可以寫得一模一樣,只是我現在懶得想。
現在我們回到你的答案。
n-1
首先,你把看起來是 dominant term 的 2 拿出來,導致 G(n) 變成一個
11 10
特徵多項式為 ( x - 2 ) ( x - 2 x + x - 1 ) 的常係數線性齊次遞迴方程的解。
為什麼呢?你用 F 的遞迴方程去寫 G 的遞迴方程就會發現這件事。你也可以把 G 的一般
項寫出來,雖然你不知道確切的根和係數,拿去和 F 的比對加上上面的通解規則就會知道
2
。同理, B(n) 是一個特徵多項式為 (x-2) 的常係數線性齊次遞迴方程的解,你給出的
G(n) 的定義實際上是一個特徵多項式為
2 10
( x - 2 ) ( x + 1 )
的常係數線性齊次遞迴方程的解。很可惜,和正確的特徵多項式差了一點點。
想必這一點點搭配上微小的計算錯誤造成了你錯誤的結論。
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噓
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