funkcja tworząca
micxd: Konstruując odpowiednią funkcję tworzącą, rozwiąż rekurencje.
{ 1 dla n=0
an={ 0 dla n=1
{ an−1 −2*an−2 −1 dla n≥2
nie rozumiem tych funkcji tworzących, potrzebuje pomocy
17 sty 22:46
Mila:
Jutro, ale może Mariusz będzie dzisiaj to napisze.
17 sty 23:45
Mariusz:
Funkcja tworząca która tutaj najlepiej pasuje to
A(x)=∑
n=0∞a
nx
n
Dla ciągu jedynek daje ona szereg geometryczny
Jeśli nie znasz uogólnionego dwumianu Newtona
to czasem przydatne będzie różniczkowanie szeregu geometrycznego
Twoja rekurencja zachodzi od dla n≥2 więc sumujesz od n=2 do
∞
∑
n=2∞a
nx
n=∑
n=2∞a
n−1x
n−∑
n=2∞2a
n−2x
n−∑
n=2∞x
n
Przesuwamy indeksy sumowania do n=0
| x2 | |
∑n=2∞anxn=x(∑n=2∞an−1xn−1)−2x2(∑n=2∞an−2xn−2)− |
| |
| 1−x | |
| x2 | |
∑n=2∞anxn=x(∑n=1∞anxn)−2x2(∑n=0∞anxn)− |
| |
| 1−x | |
| x2 | |
∑n=0∞anxn−1−0x=x(∑n=0∞anxn−1)−2x2(∑n=0∞anxn)− |
| |
| 1−x | |
| x2 | |
A(x)−1=x(A(x)−1)−2x2A(x)− |
| |
| 1−x | |
| x2 | |
A(x)−xA(x)+2x2A(x)=1−x− |
| |
| 1−x | |
| (1−x)2−x2 | |
A(x)(1−x+2x2)= |
| |
| 1−x | |
| 1−2x | |
A(x)= |
| |
| (1−x+2x2)(1−x) | |
1−2x | | A | | B | | C | |
| = |
| + |
| + |
| |
(1−x+2x2)(1−x) | | 1−λ1x | | 1−λ2x | | 1−λ3x | |
A(1−λ
2x)(1−λ
3x)+B(1−λ
1x)(1−λ
3x)+C(1−λ
1x)(1−λ
2x)=1−2x
A(1−(λ
2+λ
3)x+λ
2λ
3x
2)+B(1−(λ
1+λ
3)x+λ
1λ
3x
2)
+C(1−(λ
1+λ
2)x+λ
1λ
2x
2)
A + B + C = 1
(λ
2+λ
3)A+(λ
1+λ
3)B+(λ
1+λ
2)C=2
λ
2λ
3A+λ
1λ
3B+λ
1λ
2C=0
Rozwiązujesz układ równań chociażby licząc macierz odwrotną
i mnożąc lewostronnie przez nią równanie macierzowe
AX=B
| 1 | | 7 | |
1−x+2x2=(1− |
| x)2+ |
| x2 |
| 2 | | 4 | |
| 1 | | √7i | | 1 | | √7i | |
1−x+2x2=(1− |
| x− |
| x)(1− |
| x+ |
| x) |
| 2 | | 2 | | 2 | | 2 | |
| 1+√7i | | 1−√7i | |
1−x+2x2=(1− |
| x)(1− |
| x) |
| 2 | | 2 | |
czyli np
λ
1=1
Rozwiązanie układu równań dla tak przyjętych λ to
Mamy zatem
| 1 | | 1 | | 1+√7i | |
A(x)=− |
| ∑n=0nxn+ |
| (21+√7i)∑n=0n( |
| )nxn |
| 2 | | 28 | | 2 | |
| 1 | | 1−√7i | |
+ |
| (21−√7i)∑n=0n( |
| )nxn |
| 28 | | 2 | |
| 1 | | 1 | | 1+√7i | | 1 | | 1−√7i | |
an=− |
| + |
| (21+√7i)( |
| )n+ |
| (21−√7i)( |
| )n |
| 2 | | 28 | | 2 | | 28 | | 2 | |
Można jeszcze przejść na postać trygonometryczną i wykonać na niej
potrzebne mnożenia i potęgowania
θ
1=arctan(
√7)
θ
2=−θ
1
φ
2=−φ
1
2√7 | |
| (cos(φ1)+isin(φ1))√2n(cos(nθ1)+isin(nθ1)) |
7 | |
2√7 | |
| (√2)n(cos(nθ1+φ1)+isin(nθ1+φ1)) |
7 | |
| 2√7 | |
+ |
| (√2)n(cos(nθ2+φ2)+isin(nθ2+φ2)) |
| 7 | |
2√7 | |
| (√2)n(cos(nθ1+φ1)+isin(nθ1+φ1)) |
7 | |
| 2√7 | |
+ |
| (√2)n(cos(−nθ1−φ1)+isin(−nθ1−φ1)) |
| 7 | |
2√7 | |
| (√2)n(cos(nθ1+φ1)+isin(nθ1+φ1)) |
7 | |
| 2√7 | |
+ |
| (√2)n(cos(−(nθ1+φ1))+isin(−(nθ1+φ1))) |
| 7 | |
2√7 | |
| (√2)n(cos(nθ1+φ1)+isin(nθ1+φ1)) |
7 | |
| 2√7 | |
+ |
| (√2)n(cos(nθ1+φ1)−isin(nθ1+φ1)) |
| 7 | |
| 1 | | 4√7 | |
an=− |
| + |
| (√2)ncos(nθ+φ) |
| 2 | | 7 | |
gdzie
θ=arctan(
√7)
18 sty 06:45
Mariusz:
Gdyby na stronie był jakiś tex to może bym rozwiązał ten układ z wykorzystaniem
macierzy odwrotnej a tak bez texa to kiepsko zwłaszcza jeśli chodzi o algebrę liniową
18 sty 06:49
Mila:
Chyba coś w treści pokręcił
mix, bo bardzo skomplikowany wzór tego ciągu.
Bardzo się napracowałeś
Mariusz.
18 sty 16:35