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
1084
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
1084
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
1084
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
1084
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: talash


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