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
 
 решение системы рекурентных уравнений в maple
Сообщение07.01.2010, 10:32 


18/12/09
3
Уважаемые форумчане, помогите заставить maple решить систему рекуррентных уравнений. Я с maple знаком недавно и сам никак не могу разобраться с такой задачкой. В общем вся надежда на вас.
Вот такая вот задача:
Дана система двух уравнений
$x_{{1}} \left( k+1 \right) ={\frac {Hx_{{2}} \left( k \right) }{k+1}}$
и
$x_{{2}} \left( k+1 \right) ={\frac {H \left( ad \left( k \right) -b \sum _{l=0}^{k}x_{{2}} \left( k-l \right) x_{{2}} \left( l \right) \right) }{k+1}}$
При этом, исходные условия такие:
$x_{{1}} \left( 0 \right) =x_{{10}}$
${\it x_{10}}=0$
$x_{{2}} \left( 0 \right) ={\it x20}$
$d \left( k \right) =1 при $x=0$
$d \left( k \right) =0 при $x\neq 0$

Необходимо, что бы Maple подставляя k=0;1;2;3;4... выдал такие результаты:
-------------------------------------------------
k=0
x_{{2}} \left( 1 \right) =H \left( a-b \left(  \left( x_{{2}} \left( 0 \right)  \right) ^{2} \right) \right)
x_{{2}} \left( 1 \right) =H \left( a-b{x}^{2}_{20} \right)
x_{{1}} \left( 1 \right) =Hx_{{2}} \left( 1 \right)
x_{{1}} \left( 1 \right) = \left( H \left( a-b{x}^{2}_{{20}} \right) \right) ^{2}
--------------------------------------------------
$k=1$
$x_{{2}} \left( 2 \right) =-1/2\,Hb \left( 2\,x_{{2}} \left( 1 \right) x_{{2}} \left( 0 \right)  \right) $
$x_{{2}} \left( 2 \right) =-{H}^{2}bx_{{20}} \left( a-b{x}^{2}_{20} \right)$
$x_{{1}} \left( 2 \right) =1/2\,H \left( H \left( a-b{x}^{2}_{20} \right)  \right) $
$x_{{1}} \left( 2 \right) =1/2\,{H}^{2} \left( a-b{x}^{2}_{20} \right)$
--------------------------------------------------
$k=2$
$x_{{2}} \left( 3 \right) =-1/3\,Hb \left( 2\,x_{{2}} \left( 2 \right) x_{{2}} \left( 0 \right) + \left( x_{{2}} \left( 1 \right)  \right) ^{2} \right) $
$x_{{2}} \left( 3 \right) =-1/3\,{H}^{2}b \left( a-b{x}^{2}_{20} \right)  \left( 3\,b{x}^{2}_{20}-a \right) $
$x_{{1}} \left( 3 \right) =-1/3\,{H}^{3}bx_{{20}} \left( a-b{x}^{2}_{20} \right) $
--------------------------------------------------
Вот в таком стиле (хотя бы приблизительно) должен формироваться ответ для разных k. Очень надеюсь на любые подзказки-помощь.

 Профиль  
                  
 
 Re: решение системы рекурентных уравнений в maple
Сообщение08.01.2010, 20:57 
Заслуженный участник


12/07/07
4522
Ваша постановка задачи мне очень непонятна. Я приведу реализацию моего понимания задачи, а Вы уже поправьте код, или приведите более точную формулировку в теме, — возможно, откликнутся знатоки.

Элементы последовательности $x_1(k)$ реализуем массивом x[1, k], элементы последовательности $x_2(k)$ — массивом x[1, k]. Эти массивы будем считать глобальными переменными. Правые части рекуррентных соотношений обозначим через f_1 и f_2, т.е. $x_1(k) = f_1(k)$, $x_2(k) = f_2(k)$.
Определим три функции:
Код:
> d:= k-> `if`(k=0, 1, 0);
> f_1:= k ->`if`(k=0, x[1,0], factor(H*x[2, k-1]/k));
> f_2:= k ->`if`(k=0, x[2,0], factor(H*(a*d(k-1)-b*sum(x[2, k-1-L]*x[2, L], L=0..k-1))/k));
Пусть необходимо вывести первые N элементов последовательностей.
Для вычисления $x_2(k)$ требуются значения $x_2(0)$,…$x_2(k-1)$, но не требуются значения $x_1$. Можно сначала вычислить и вывести значения $x_2(1)$,… $x_2(N)$:
Код:
> for k from 1 to N do x[2, k]:=f_2(k); end do;
$x_{2,1} := H(a-bx_{2,0}^2)$
$x_{2,2} := -H^2b(a-bx_{2,0}^2)x_{2,0}$
$x_{2,3} := -1/3H^3b(a-bx_{2,0}^2)(a-3bx_{2,0}^2)$
$x_{2,4} := 1/3H^4b^2x_{2,0}(2a-3bx_{2,0}^2)(a-bx_{2,0}^2)$
$x_{2,5} := 1/15H^5b^2(a-bx_{2,0}^2)(15b^2x_{2,0}^4-15abx_{2,0}^2+2a^2)$,
а затем вычислить и вывести значения $x_1(1)$,… $x_1(N)$:
Код:
> for k from 1 to N do x[1, k]:=f_1(k); end do;
$x_{1,1} := Hx_{2,0}$
$x_{1,2} := 1/2H^2(a-bx_{2,0}^2)$
$x_{1,3} := -1/3H^3b(a-bx_{2,0}^2)x_{2,0}$
$x_{1,4} := -1/12H^4b(a-bx_{2,0}^2)(a-3bx_{2,0}^2)$
$x_{1,5} := 1/15H^5b^2x_{2,0}(2a-3bx_{2,0}^2)(a-bx_{2,0}^2)$

-- Пт 08.01.2010 20:04:48 --

К слову. У Вас опечатка в выражении
sooleva в [url=http://dxdy.ru/post278177.html#p278177] писал(а):
$x_{{1}} \left( 1 \right) = \left( H \left( a-b{x}^{2}_{{20}} \right) \right) ^{2}$

 Профиль  
                  
 
 Re: решение системы рекурентных уравнений в maple
Сообщение09.01.2010, 18:31 
Модератор
Аватара пользователя


11/01/06
5702
В мапле есть специальная команда для решения (систем) рекуррентных уравнений - rsolve. Посмотрите её описание.

 Профиль  
                  
 
 Re: решение системы рекурентных уравнений в maple
Сообщение09.01.2010, 20:21 
Заслуженный участник


12/07/07
4522
Функция rsolve, конечно, по теме, но для задачи sooleva, в её использовании я смысла не вижу.

 Профиль  
                  
 
 Re: решение системы рекурентных уравнений в maple
Сообщение10.01.2010, 11:00 


18/12/09
3
GAA
Огромное Спасибо за помощь, то что надо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Karan, Toucan, PAV, maxal, 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