枝と葉からなる $2$ 次元的な植物を考えます。植物は,以下の条件を満たすような枝 $s$ 本と葉 $l$ 枚からなります。
条件
この植物の重さ $n$ は $n=2s+l$ で表されます。例えば,重さ $4$ の異なる植物をすべて描いたものは下図のようになります。
ここで,ある点に着目したときに,その点から出ている葉と枝の並びが異なるものは区別することに注意しましょう。
重さ $n$ の植物が $t_n$ 種類あるとき
\begin{equation}
\sum_{n=0}^{\infty}\frac{t_n}{3^n}
\end{equation}の値を求めなさい。ただし,級数が収束することは証明なしに用いてかまいません。
答えは正の有理数 $r$ です。
数列 $\{t_n\}$ は,漸化式
\begin{equation}
t_n=t_{n-1}+\sum_{k=0}^{n-2}t_{k}t_{n-2-k}\quad (n\geq 2)
\end{equation}を満たします。
\begin{equation}
f(x)=\sum_{n=0}^{\infty}t_nx^n
\end{equation}とおくと,$f(x)$ はどんな関係式を満たすでしょうか?
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