上数学课摸鱼所作(逃),灵感来源于同学看到过的计算器使用教程,我探究其原理,证明其严谨性,总结和发展了其计算方法
(资料图)
1. 从一个例子开始
有一道数列的填空题如下(好像是我做过的练习卷的第12题):
满足 的数列 叫做牛顿数列,已知 , 为牛顿数列,设 , 已知 ,求 的通项公式
解:
将 代入an的关于xn的公式,可知
在计算器中输入
点击Calc,代入x = x1, y = a1,其中等号右侧用刚算出来的值代入,按等号键
第一次按等号键 y = 4 ,再按等号键 y = 8 ,第三次 y = 16
显然,猜测得
因为是填空题,具体问啥我忘了,反正算出an的通项公式就能做出来
你可以尝试不使用计算器做这道题
你可能好奇为什么用计算器能按出来这道题的答案,或者计算器中为什么输入Rec和Pol
这一切都要从Rec和Pol的性质讲起
2. Rec和Pol运算
(以下讲解听不懂也没关系,你只要知道Rec和Pol是一对逆运算,我们使用其为变量赋值)
卡西欧计算器的Rec函数接受两个参数,
其中r是某点到原点的距离,是x正半轴射线转到原点-某点射线所成的角度
返回两个值x、y,其中x是某点的横坐标,y是某点的纵坐标
卡西欧计算器的Pol函数接受两个参数,
其中x是某点的横坐标,y是某点的纵坐标
返回两个值r、,其中r是某点到原点的距离,是x正半轴射线转到原点-某点射线所成的角度
实际在计算器中运算时,这两个函数会将自己的返回值分别赋值给x、y,并使用x参与计算
Rec和Pol是一对逆运算
用python代码表示如下:
3. 定理
由Rec和Pol函数的性质,我们可以得出以下定理
记作定理(1)
会将f(x,y)的值赋值给x,将g(x,y)的值赋值给y
记作定理(2)
会将f(x,y)的值赋值给x,将g(x,y) mod 2pi的值赋值给y
其中 是包含x、y变量的表达式,mod指实数模运算,定义如下:
a mod b = c
满足a、b、c为实数,n为整数, ,
因为在计算角度时,角度必须在0到区间内,所以要完成数列计算,我们应选择定理(1)
4. 使用
例如计算两数列,定义如下
且
且
在计算器中输入
Rec(Pol(x+y, xy), y)
按下Calc键,令x=1,y=1
多次按下等号键,即可迭代数列
同时可以为x数列求前n项和
计算器中输入
A = A + Rec(Pol(f(x,y,A), g(x,y,A)), y)
其中f(x,y,A)和g(x,y,A)是包含变量x,y,A的表达式
计算的数学意义如下:
你可以使用Calc为赋值
该计算的python代码表示如下:
如果你想让它自动停止计算,例如 x = 10 时停止,你可以在算式后面加上,然后狂按等号,当报错时就会停止计算
以上计算数列的方法可以用在大部分不带参数的数列计算题上
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