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과학

점화식

점화식과학
영문명
Recurrence relation
주요 역할
항 사이의 관계 표현
함께 필요한 정보
초기값
구별 대상
항 번호로 직접 나타내는 일반항
점화식은 수열의 항을 앞선 항들과 연결하여 나타내는 식이다. 필요한 초기값과 함께 주어지면 뒤의 항들을 차례로 계산할 수 있다.

차례대로 계산하기

a₁=2, aₙ₊₁=aₙ+3이면 다음 항들은 5, 8, 11이다. 점화식은 다음 값을 만드는 관계를 나타내고 초기값은 그 계산을 어디서 시작할지 정한다. 같은 관계라도 시작값이 다르면 다른 수열이 된다.

여러 앞 항을 사용하는 식

앞의 한 항만 사용할 필요는 없다. aₙ₊₂=aₙ₊₁+aₙ처럼 두 항을 사용하는 관계도 있다. 이 경우에는 일반적으로 첫 두 항을 정해야 뒤의 항들이 정해진다. 피보나치 수열이 대표적인 예다.

일반항과의 관계

a₁=2, aₙ₊₁=aₙ+3이라는 수열은 aₙ=3n−1로도 쓸 수 있다. 일반항으로 쓰면 앞의 항을 모두 구하지 않고 특정 번호의 값을 계산할 수 있다. 모든 점화식이 간단한 일반항을 갖는 것은 아니다.

조건을 함께 확인하기

점화식에 나눗셈이나 근호가 있다면 계산이 계속 정의되는지 살펴야 한다. 예를 들어 aₙ₊₁=1/aₙ에서는 aₙ=0인 항이 나타나면 다음 항을 계산할 수 없다. 식의 형태뿐 아니라 초기값과 수의 범위가 중요하다.

관련 문서

수열 / 등차수열 / 등비수열 / 피보나치 수열 / 함수 / 정의역 / 일반항