Metoda czynnika sumacyjnego

Metoda czynnika sumacyjnego pozwala na rozwiązywanie równań rekurencyjnych postaci poprzez sprowadzenie ich do postaci gdzie to ciągi współczynników.

Zakładamy, że spełnione są warunki

dla oraz dla

Cel metody

Celem jest sprowadzenie tej wyjściowej rekurencji do postaci

Taka postać mówi nam, że wyraz o numerze powstaje z wyrazu o numerze przez dodanie do niego elementu Oznacza to zatem, że można zapisać jako sumę

Opis metody

Aby dojść do oczekiwanej postaci definiujemy czynnik sumacyjny, czyli ciąg spełniający równanie

lub inaczej

Przez pomnożenie równania wyjściowego obustronnie przez pozbywamy się zależności od po prawej stronie równania:

Wprowadzamy teraz nową funkcję

co pozwala nam zapisać poprzednie równanie jako

i dalej w postaci sumy

Uwzględniając definicję otrzymujemy

Zatem równanie na ma postać

Ostatnim krokiem jest wyznaczenie wyrazów ciągu Z określenia możemy wyznaczyć dla Musimy przyjąć warunek na zakończenie rekurencji – możemy to zrobić, wybierając Wówczas otrzymujemy ciąg

i ogólnie

Literatura