漸化式 an+1=pan+q(p=1, q=0)は、特性方程式を使って解ける。
特性方程式
an+1=pan+q に対して、x=px+q を特性方程式という。これを解くと
x=1−pq
この x を α とおく。
解法
漸化式から特性方程式を引くと、
an+1−α=p(an−α)
となり、{an−α} は公比 p の等比数列になる。
an−α=(a1−α)⋅pn−1
よって
an=α+(a1−α)pn−1
例題1
a1=1, an+1=3an+2 を解け。
特性方程式 x=3x+2 より x=−1。
an+1+1=3(an+1) なので、{an+1} は初項 2、公比 3 の等比数列。
an+1=2⋅3n−1⇒an=2⋅3n−1−1
例題2
a1=5, an+1=2an−3 を解け。
特性方程式 x=2x−3 より x=3。
an+1−3=2(an−3) なので、{an−3} は初項 2、公比 2 の等比数列。
an−3=2⋅2n−1=2n⇒an=2n+3
p = 1 の場合
an+1=an+q は等差数列で、an=a1+(n−1)q。