2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение09.11.2024, 18:23 


15/01/12
215
Есть произвольное функциональное уравнение без производных, например, такое: $y_{n} = y_{n-1} + \sin(y_{n-2}) + \frac{1}{1+\ln^2(y_{n-3})} + e^{-y_{n-4}}$

$\left\{
\begin{array}{rcl}
 y_{0}=a_{0} \\
 y_{1}=a_{1} \\
 y_{2}=a_{2} \\
 y_{3}=a_{3} \\
\end{array}
\right.$

Здесь $y$ - это непрерывная функция, заданная через рекурентное соотношение.
Как такие крокодилы решать численно, где про это можно прочесть и есть ли для этого функции и команды в Matlab? Есть ли методы для тех случаев, когда начальные и граничные условия будут определены в дробных или иррициональных точках, а не в $0, 1, 2, 3$? Гугление дало либо решение частных случаев функциональных уравнений, либо уравнение с производными. Гугление для Matlab даёт решение обычных уравнений.
Может, плохо гуглю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение09.11.2024, 19:57 
Заслуженный участник


07/08/23
1162
У вас в уравнении $n$ — это вещественное число, что ли? Чтобы его решать численно, надо знать $y$ не только в четырёх точках, а сразу на полуинтервале $[0, 4)$. Причём начальные значения — это непрерывная функция с дополнительным условием $\lim_{n \to 4{-}} y_n = y_3 + \sin(y_2) + \frac 1 {1 + \ln^2 (y_1)} + e^{-y_0}$. Ну и ещё надо гарантировать существование решения на интересующем вас промежутке, чтобы логарифмы были определены. В такой общности вряд ли есть алгоритмы лучше, чем просто вычисление значений на сетке по определению.

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение09.11.2024, 20:13 


15/01/12
215
dgwuqtj в сообщении #1661042 писал(а):
У вас в уравнении $n$ — это вещественное число, что ли? Чтобы его решать численно, надо знать $y$ не только в четырёх точках, а сразу на полуинтервале $[0, 4)$.


$n$ — это целое число, но также интересны те случаи, когда $n$ может принимать вещественные значения. Если известен полуинтервал, то потом можно построить функцию в других точках. Я почему-то считал, что для подобных крокодилов достаточно задать конечное число нужных точек. Само собой, если решение корректно и если под знаками корней и логарифмов не появляются минусы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение09.11.2024, 21:40 


15/01/12
215
dgwuqtj в сообщении #1661042 писал(а):
У вас в уравнении $n$ — это вещественное число, что ли? Чтобы его решать численно, надо знать $y$ не только в четырёх точках, а сразу на полуинтервале $[0, 4)$.

Ещё вспомнил, что для уравнения $y_{n}=k\cdot y_{n-1}$ и $y_{n}=\frac{y_{n-1} + y_{n-2}}{2}+1.5\cdot a$ достаточно знать значения функций в отдельных точках, в соответствующих интервалах необходимости нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение09.11.2024, 22:58 
Заслуженный участник


07/08/23
1162
Для $y_n = k y_{n - 1}$ как раз недостаточно, это же $y_n = k^n f(n)$ для произвольной 1-периодической функции $f$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение09.11.2024, 23:37 


15/01/12
215
В любом случае, есть решения без задания целых интервалов в качестве НУ и ГУ. Да, решений бесконечно много, но интервалы нужны разве что для определения периодической функции, которая возникает при однородности. Мне кажется, в случае крокодилов они не нужны. Представьте, что вы разложили ЛЧ и ПЧ в ряд Тейлора и сравниваете коэффициенты при одних и тех же степенях $x$, после чего, найдя коэффициенты, строите функцию на любом определённом интервале. Вам не надо для этого знать целый интервал.

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение11.11.2024, 22:48 


15/01/12
215
Конечно, ряд Тэйлора - не самое убедительное доказательство, решений может быть бесконечно, что показывает пример функции $y_{n}=k\cdot y_{n-1}$ с бесконечным числом решений $y_n = k^n f(n)$ .
Всё же мне по-прежнему кажется, что у немалого числа запутанных неоднородных бесконечно дифференцируемых (кроме отдельных точек) крокодилов число решений конечно.
Нужно понять, как построить численное решение, неужели ни в какой литературе не рассмотрен этот вопрос?

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение12.11.2024, 01:02 
Заслуженный участник


07/08/23
1162
Igor_Dmitriev в сообщении #1661216 писал(а):
Всё же мне по-прежнему кажется, что у немалого числа запутанных неоднородных бесконечно дифференцируемых (кроме отдельных точек) крокодилов число решений конечно.

Быть того не может. Берёте стандартную "шапочку" с носителем в $[0, 1]$ и продолжаете вашим крокодилом вправо. А шапочек можно придумать континуальное количество.

Вот если вещественную аналитичность потребовать, то непонятно, есть ли хоть одно решение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение12.11.2024, 13:49 


15/01/12
215
dgwuqtj в сообщении #1661222 писал(а):
Быть того не может.

Почему? У некоторых функциональных уравнений единственное решение, правда, они выглядят проще моего. Разве никто не задавался вопросом о количестве решений таких крокодилов и их дифференцируемости ?

dgwuqtj в сообщении #1661222 писал(а):
Берёте стандартную "шапочку" с носителем в $[0, 1]$ и продолжаете вашим крокодилом вправо.

Вы хотели сказать, что надо задать сегмент $[0, 4]$, а не $[0, 1]$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Где прочесть про числ.реш. обычных функциональных ур-й?
Сообщение12.11.2024, 15:10 
Заслуженный участник


07/08/23
1162
Igor_Dmitriev в сообщении #1661264 писал(а):
Почему? У некоторых функциональных уравнений единственное решение, правда, они выглядят проще моего. Разве никто не задавался вопросом о количестве решений таких крокодилов и их дифференцируемости ?

Ну так те, где решение единственное, не разностные...
Igor_Dmitriev в сообщении #1661264 писал(а):
Вы хотели сказать, что надо задать сегмент $[0, 4]$, а не $[0, 1]$?

Можно и $[0, 4]$, без разницы.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group