甲、乙、丙三人玩传球游戏,第 $1$ 次由甲将球传出,传了 $4$ 次球后,球回到甲手里的方案数为 .
【难度】
【出处】
2015年上海交通大学自主招生试题
【标注】
【答案】
$6$
【解析】
传球 $4$ 次,中间经过 $3$ 人.若中间一个人为甲,由第一次与第三次可以经过乙或丙,共有 $4$ 种方案;若中间一个人为乙或丙,则第一次与第三次只能经过剩下的一个人,共有 $2$ 种方案.
一般地,设球传了 $n$ 次后,回到甲手里的方案数为 $a_n$,则 $a_1=0$,考虑 $a_n$ 的递推关系.球传 $n$ 次,每次都有两种传法,共有 $2^n$ 种传法.其中传 $n-1$ 次球在甲手里的方案数是 $a_{n-1}$,所以传了 $n-1$ 次球不在甲手里的方案数是 $2^{n-1}-a_{n-1}$,从而有$$a_n=2^{n-1}-a_{n-1}.$$由累加法可以求得 $a_n$ 的通项公式为$$a_n=\dfrac {2^n+2\cdot(-1)^n}3.$$
一般地,设球传了 $n$ 次后,回到甲手里的方案数为 $a_n$,则 $a_1=0$,考虑 $a_n$ 的递推关系.球传 $n$ 次,每次都有两种传法,共有 $2^n$ 种传法.其中传 $n-1$ 次球在甲手里的方案数是 $a_{n-1}$,所以传了 $n-1$ 次球不在甲手里的方案数是 $2^{n-1}-a_{n-1}$,从而有$$a_n=2^{n-1}-a_{n-1}.$$由累加法可以求得 $a_n$ 的通项公式为$$a_n=\dfrac {2^n+2\cdot(-1)^n}3.$$
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