这主要用到差分方程的特征根。
设 2x^2=x+1 的两个根为 x1 ,x2 ,
则 x1=1,x2=-1/2 。
所以,可将 x(n+2)=[x(n+1)+x(n)]/2 变形为
x(n+2)-x(n+1)=-1/2*[x(n+1)-x(n)] (1)
x(n+2)+1/2*x(n+1)=x(n+1)+1/2*x(n) (2)
由(1)得 ,{x(n+2)-x(n+1)}是以 x2-x1=b-a 为首项,-1/2 为公比的等比数列,
因此, x(n)-x(n-1)=(-1/2)^(n-2)*(x2-x1)=(-1/2)^(n-2)*(b-a) (3)
由(2)得 ,{x(n+2)+1/2*x(n+1)}是以 x2+1/2*x1=b+a/2 为首项,1 为公比的等比数列,
因此,x(n)+1/2*x(n-1)=x2+1/2*x1=b+a/2 (4)
(3)+2*(4) 得 3x(n)=(-1/2)^(n-2)(b-a)+2b+a ,
所以,数列通项为 xn=(-1/2)^(n-2)*(b-a)/3+(2b+a)/3 。
注:特征方程的来历:
在 x(n+2)=[x(n+1)+xn]/2 的两端同时减去 y*x(n+1) 得
x(n+2)-y*x(n+1)=(1/2-y)*x(n+1)+1/2*x(n)=(1/2-y)*[x(n+1)+1/(1-2y)*x(n)] ,
为了使 {x(n+2)-y*x(n+1)}是等比数列,令 -y=1/(1-2y) ,
则 2y^2=y+1 。