6

Есть вот такая формула, надо сравнить левую часть и правую с использованием такого ряда. В задании сказано посчитать правую часть, то бишь формулу суммы, c использованием рекуррентной формулы. Помогите написать часть кода на Си, где будет считать эту сумму с циклом DO WHILE и рекуррентной формулой! Нельзя использовать pow, надо использовать отдельную переменную для суммирования. Я такое сделал с функцией, но сказали, что надо рекуррентную формулу, а вывести ее у меня не выходит.

  s = 0; xn = x; n = 0;
  do {
    an = (factorial(2 * n) * xn) / (factorial(n)*factorial(n) * (n + 1));
    s += an;
    n++; xn *= x;
  } while (fabs(an) > eps && n <= lim);

int factorial(int n) {
  return (n < 2) ? 1 : n * factorial(n - 1);
}

Формула

17
  • А 29 — это номер варианта из методички? Стыдитесь, учить нужно было на парах.
    – VladD
    12 ноя 2017 в 22:49
  • @VladD, Злой Vlad, перелогиньтесь.
    – user207618
    12 ноя 2017 в 22:53
  • @VladD я хорошо все учу, но сделать все равно не выходит, учитывая что начинаем с n = 0
    – user199957
    12 ноя 2017 в 23:02
  • @KirillChukhlib: Вам не рассказывали о рекуррентных соотношениях? Поделите a_n на a_(n-1), посмотрите, чему оно равно, подумайте, как это можно применить.
    – VladD
    12 ноя 2017 в 23:04
  • Рекуррентный значит f(n) = g(f(n-1)) т.е. расчёт следующего члена ряда из предыдущего
    – vp_arth
    12 ноя 2017 в 23:05

2 ответа 2

6

Ты уже используешь рекуррентный вариант для xn+1, но продолжаешь вычислять факториал рекурсивно - надо от него тоже избавиться.

В формуле есть следующие фрагменты:

(2n)!
x^(n+1)
(n!)^2
(n+1)

Что с ними произойдёт при увеличении n на 1?

(2(n+1))! = (2n+2)! = (2n)! * (2n+1) * (2n+2)
x^((n+1)+1) = x^(n+1) * x
((n+1)!)^2 = (n!*(n+1))^2 = (n!)^2 * (n+1)^2
((n+1)+1) = (n+1) + 1 = (n+1) * (1 + 1/(n+1))

Пересчитываем коэффициент для следующего n:

*= (2(n-1)+1) * (2(n-1)+2) = (2n-1) * 2n
*= x
/= n^2
/= (1 + 1/n)

Получается формула

y *= (2*n-1) * 2*n * x / (n*n * (1 + 1/n));  

Если разделить на n числитель и знаменатель(сократить), получится:

y *= 2 * x * (2*n-1) / (n + 1);  

Ну это если я нигде не ошибся в вычислениях. Если ошибся, то надо подправить :)

n=0, это важно

Надо просто задать соответствующее начальное значение при n=0:

y = x;

в последующей формуле оно просто умножится на нужный коэффициент.

8
  • ((n+1)+1) = (n+1) + 1 = (n+1) * (1 + 1/(n+1)) чего с 2 на 3 шаг единица превратилась в это: 1 + 1/n ?)
    – user199957
    12 ноя 2017 в 23:26
  • Если сократить на n, то в знаменателе останется только n+1
    – vp_arth
    12 ноя 2017 в 23:26
  • @KirillChukhlib, потому что n на третьем шаге - это n+1 со второго шага
    – vp_arth
    12 ноя 2017 в 23:28
  • 1
    @Harry, таки имелось в виду [(n-1)!^2] *= n^2, хотя...
    – vp_arth
    13 ноя 2017 в 4:30
  • 2
    рекуррентное соотношение - не совсем то же самое, что рекурсия. Думаю, an *= k достаточно. Можно для наглядности в виде функции оформить: fn(fn_1, n) => fn_1 * k
    – vp_arth
    13 ноя 2017 в 4:49
3

Выражение равно Σ f(n), где
f(x, n) = (2n)!xn+1 / (n!)2(n+1)

Предыдущий член суммы:

f(x, n-1) = (2(n-1))! xn / ((n-1)!)2n

Заметим, что

(2n)! / (2(n-1))! = 2n(2n-1)
xn+1 / xn = x
n!2/(n-1)!2 = n2
(n + 1) / n = 1 + 1/n

Тогда,

f(x, n) / f(x, n-1) = 2n(2n-1) x / (n2 (1+1/n))

Или, так как n(1+1/n) = n+1

2x(2n-1) / (n+1)

Реализация:

double kn(int n, double x) {
    return 2*(2*n-1)*x / (n+1);
}

double fn(double fn_1, int n, double x) {
    return fn_1 * kn(n, x);
}


double EPS = 1e-15;

double sum(double x) {
    double current = x;
    double sum = current;

    int n = 0;
    do {
        current = fn(current, ++n, x);
        sum += current;
    } while (fabs(current) > EPS);

    return sum;
}

int main() {
    printf("sum(%f) = %f\n", -0.25, sum(-0.25));
    printf("sum(%f) = %f\n", 0.25, sum(0.25));
}

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.