matematykaszkolna.pl
Rozwiązywanie równań rekurencyjnych niejednorodnych dsaf: Przykład równania rekurencyjnego niejednorodnego an=b1an−1+b2an−2+f(n) anb1an−1b2an−2=f(n) Najpierw znajdziemy rozwiązanie ogólne ano anb1an−1b2an−2=0 Rozwiązujemy równanie charakterystyczne an=xn xnb1xn−1b2xn−2=0 /xn−2 x2b1x−b2=0 Dla Δ≠0 pierwiastkami będą dwie liczby α1 i α2 krotności 1 więc przewidujemy rozwiązanie ogólne an=Aα1+Bα2. Dla Δ=0 mamy jeden pierwiastek α1 krotności 2 więc przewidujemy rozwiązanie ogólne an=(An+B)α1. Zawsze przewidujemy współczynnik przy rozwiązaniu jako wielomian stopnia o 1 mniejszy niż krotność rozwiązania (co widać na przykładzie powyżej). Analogicznie do równań innego stopnia niż 2. Teraz algorytm przewidywania rozwiązania szczególnego, które oznaczyłem wyżej na zielono jako f(n). 1). Jeśli f(n) jest wielomianem stopnia d i rozwiązanie ogólne nie jest wielomianem, to przewidujemy ans=cdnd+cd−1nd−1+...+c0. Dla przykładu, jeśli ogólne nie jest wielomianem, a f(n)=3n (wielomian stopnia pierwszego) to przewidujemy ans=Cn+D 2). Jeżeli f(n) jest wielomianem stopnia d i rozwiązanie ogólne ano jest wielomianem stopnia k, to ans=nk+1(cdnd+...+c0). 3). Jeżeli f(n) jest postaci wykładniczej f(n)=R*βn i β nie jest pierwiastkiem równania charakterystycznego, to ans=C*βn 4). Jeżeli f(n)=R*βn i β jest pierwiastkiem krotności k równania charakterystycznego, to ans=C*nkn. 5). Jeżeli f(n) jest sumą pewnych funkcji (wielomiany, f. wykładniczych), to przewidywane rozwiązanie szczególne będzie sumą odpowiednich funkcji dla poszczególnych składników. Współczynniki A, B, C, D itd. w rozwiązaniach ogólnych i szczególnych obliczamy rozwiązując odpowiednie układy równań po podstawieniu a0, a1 do an itd. Jest też jeden o wiele szybszy sposób znajdywania współczynników rozwiązania szczególnego (nie trzeba wtedy rozwiązywać układów równań z 4, 5, 6 czy nawet więcej niewiadomych), ale tego nie chce mi się już rozpisywać Odpowiedzą będzie wzór na n−ty wyraz ciągu an=ano+ans
27 gru 18:05