1. مسئله را بیان میکنیم: دنبالهای به صورت بازگشتی تعریف شده است:
$$a_n = 2a_{n-1} - a_{n-2}$$
با شرایط اولیه:
$$a_0 = 1, \quad a_2 = 4$$
2. هدف یافتن رابطه کلی برای $a_n$ است.
3. ابتدا باید مقدار $a_1$ را پیدا کنیم چون شرط اولیه $a_1$ داده نشده است. از رابطه بازگشتی برای $n=2$ استفاده میکنیم:
$$a_2 = 2a_1 - a_0$$
جایگذاری مقادیر داده شده:
$$4 = 2a_1 - 1$$
4. معادله را حل میکنیم:
$$4 + 1 = 2a_1$$
$$5 = 2a_1$$
$$a_1 = \frac{5}{2}$$
5. حال معادله بازگشتی را به صورت کلی حل میکنیم. معادله مشخصه:
$$r^2 - 2r + 1 = 0$$
که معادل است با:
$$(r-1)^2 = 0$$
6. ریشه دوگانه $r=1$ است. بنابراین جواب کلی به شکل زیر است:
$$a_n = (A + Bn)1^n = A + Bn$$
7. با استفاده از شرایط اولیه مقدار $A$ و $B$ را پیدا میکنیم:
$$a_0 = A + B \cdot 0 = A = 1$$
$$a_1 = A + B = \frac{5}{2}$$
8. از این دو معادله داریم:
$$1 + B = \frac{5}{2}$$
$$B = \frac{5}{2} - 1 = \frac{3}{2}$$
9. پس رابطه کلی دنباله به صورت زیر است:
$$\boxed{a_n = 1 + \frac{3}{2}n}$$
Recurrence Sequence Aa416C
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.