Merke: Ohne Randbedingungen gibt es für endliche Zahlenfolgen unendlich viele mögliche Algorithmen.
Selbst bei der Einschränkung auf Grundrechenarten, Potenz {pow(x,y} und Wurzel {sqrt(x)=x^0.5} bleiben zig über, wie der Iterationsrechner online vorrechnet:
http://www.gerdlamprecht.de/Roemisch_JAVA.htm#(x*(7*x-155)+868)*x/720@Ni=0;@N@Bi]=Fx(i);@Ci]=@Qi);aD[i]=round((0.14285714288*i+1.836734694*i/(i+1.142857143))*1e9)/1e9;@Ni%3E16@N0@N0@N#
Neben Ganzzahlfolgen wie Primzahlen sind die 3 explizite Formeln für reelle Zahlen, die man sogar zeichnen kann: die gewünschten 4 Stützstellen sind durch die 4 Schnittpunkte bewiesen:
( per http://www.gerdlamprecht.de/Liniendiagramm_Scientific_plotter.htm )
Wie kommt man dazu: man muss sich in den Lehrer hineinversetzen können.
In der Schule werden folgende Randbedingungen angenommen, aber leider nicht benannt:
- keine Nachkommastellen Algorithmen (wie von der Zahl Pi)
- keine Pseudozufallsgeneratoren (Iterationsrechnung)
- keine Polynome größer Grad 4
- keine Knick-Funktionen wie floor, ceil, round, sgn,
- möglichst wenige Operatoren
- möglichst Grundrechenarten; maximal noch Potenz, Wurzel, Primzahl, abs, Fibonacci-Zahlen
- Betrachtung des Vorgängers: Differenzen und Quotienten
- manchmal Wechsel der Grundrechenart
- manchmal jeden 2. (gerade und Ungerade Vorgänger) betrachten
Ich verwende das Tool:
http://www.gerdlamprecht.de/Mittelwerte.html
wo am Ende auch noch das Interpolationspolynom zur Folge berechnet wird (erst oberhalb Klasse 11).