趕鴨子過橋
養鴨人家趕著一群鴨子要過橋,經過第一座橋時有半數鴨子跌落橋下,其中2隻鴨子被救上來。經過第二座橋時又有半數鴨子跌落橋下,其中有2隻鴨子被救上來。經過第三座橋時又有半數鴨子跌落橋下,其中2隻鴨子被救上來,最後僅剩5隻鴨子。那麼原來養鴨人家趕了多少隻鴨子要過第一座橋?
經過第三座橋有半數鴨子跌落橋下,救起2隻鴨子,剩有5隻鴨子。也就是說,從橋上落水的半數鴨子有「5-2=3」隻,所以原有「3×2=6」隻鴨子要經過第三座橋。
經過第二座橋時有半數鴨子跌落橋下,救起2隻鴨子,剩有6隻鴨子。
也就是說,從橋上落水的半數鴨子有「6-2=4」隻,所以原有「4×2」=8隻鴨子要經過第二座橋。
經過第一座橋時有半數鴨子跌落橋下,救起2隻鴨子,剩有8隻鴨子。
也就是說,從橋上落水的半數鴨子有「8-2=6隻」隻,所以原有「6×2=12」隻鴨子經過第一座橋。
「養鴨人家趕著一群鴨子通過n座橋,每經過一座橋就有半數鴨子跌落橋下,而每一次都只有2隻鴨子被救起。直到最後僅剩5隻鴨子,那麼原先養鴨人家趕了多少隻鴨子經過第一座橋?」
參考上述討論可得數列 6,8,12,20,36,...,an,其中 an=2(an-1-2)。
a1=2×(5-2)=2×3=6
a2=2×(6-2)=2×4=8=2(3+1)=6+2
a3=2×(8-2)=2×6=12=2(3+1+2)=6+2(1+2)
a4=2×(12-2)=2×10=20=2(3+1+2+4)=6+2(1+2+4)
a5=2×(20-2)=2×18=36=2(3+1+2+4+8)=6+2(1+2+4+8)
.....
$a_{n}=6+2(1+2+2^2+2^3+...+2^{n-2})=6+2\times\large\frac{2^{n-1}-1}{2-1}=4+2^n$
推廣 :「養鴨人家趕著一群鴨子通過n座橋,每經過一座橋就有半數鴨子跌落橋下,而每一次都有x隻鴨子被救上橋。最後僅剩y隻鴨子,y>x,那麼原先養鴨人家趕了多少隻鴨出門?」