【趣题】重复数列的通项公式

文摘   2024-09-12 00:19   北京  

艾佩、嘻龙又收到E师傅的朋友寄来的样品机了,这次是一个AI数列学习机。给它描述一个数列,它可以告诉你它所推算出的关于这个数列的全部知识。

一收到快递,嘻龙就迫不及待地拆开包装。这台学习机看起来像个小鸭子,脸是一个屏幕,你可以对它讲话来交互。

艾佩选择了“通项公式推算”功能,翻开书随便找了一个数列,念给机器鸭听:“这个数列的第1个数是1,从第2个数开始,每个数都比前一个数大3。”

机器鸭屏幕上立即显示出数列:

1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, ...

通项公式:aₙ = 3 × n − 2

嘻龙有点不服气:“你这数列太简单了,看我来说个怪的:这个数列第1个数是1,从第2个数开始,是第几个数,就比前一个数大几。”

“这也太难了吧!”艾佩抗议,觉得嘻龙在难为机器鸭。

话音刚落,屏幕上就显示出来:

1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, ...

通项公式:(n² + n) ÷ 2

嘻龙来劲了,又想了一个怪的:“这个数列第1个数是2,从第2个数开始,每个数都比前一个数多一个数字2!”

这回连嘻龙自己都不知道答案了,可这也没难倒机器鸭,它很快显示出来:

2, 22, 222, 2222, 22222, 222222, ...

通项公式:aₙ = (10ⁿ - 1) ÷ 9 × 2

艾佩和嘻龙都拍手叫好,这AI机器鸭好厉害!不过,毕竟还是测试样机,开发的叔叔说,它现在只会加、减、乘、除、乘方,还会用括号。除此之外,别的运算就不会了。而且通项公式的算式里只能包含n一个字母,公式里所有的数字也还暂时只能都是整数……

E师傅凑过来,他想了想,对机器鸭说:“这个数列的前4个数是1, 1, 2, 2,然后将这4个数不断重复循环下去……”

“这是个什么数列?”艾佩问,“1, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 2……?”

E师傅点点头,嘻龙却连连摇头:“这不可能!这样重复数列,怎么可能有一个只和n有关的通项公式呢?再说机器鸭就只会加、减、乘、除和乘方啊!”

果然,这次机器鸭只显示出了:

1, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 2, ...

通项公式:aₙ = _

光标闪几次之后似乎就卡住了。

艾佩和嘻龙有点紧张,糟了,是不是把样机搞坏了?没想到过了几秒,机器鸭更新了屏幕上的内容,真的算出了这个数列的通项公式!

你来试试看,只用加、减、乘、除、乘方和括号,怎么得出1, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 2,…这个数列的通项公式aₙ?

这也是一个开放问题,答案不唯一,只要符合要求都是正确的。


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