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


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение24.02.2015, 17:57 


24/02/15
49
Нужна помощь с задачей Коши для линейного неоднородного разностного уравнения 1-го порядка.
$y_{k}-5y_{k-1} =2k-1$, $y_{1} =2$
Начал так: $y_{k}=\bar{y}_{k}+y^*_{k}$
$y_{k}-5y_{k-1} =0$
$y_{k} = \lambda^k$
$\lambda^{k}-5\lambda^{k-1}=0$
$\lambda^k(1-5\lambda^{-1})=0$
$\lambda=5$
$\bar{y}_{k}=C\cdot5^k$

$y^*_{k}=A(2k-1)$
$A(2k-1)-5A(2k-2)=2k-1$
Здесь застрял, верна ли предыдущая запись? Не получается найти A, выходит ерунда.

Разных книг понабрал, но доходчивого примера решения пока так и не нашёл.
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение24.02.2015, 18:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Taurus в сообщении #981970 писал(а):
$y^*_{k}=A(2k-1)$
Это вот откуда, зачем и почему?

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение24.02.2015, 18:20 


24/02/15
49
Это я так начал находить частное решение неоднородного уравнения. И решил, что так положено по методике решения - неопределённый коэффициент А умножить на правую часть исходного уравнения. После чего подставлять полученное $y^*_{k}$ в то же исходное и искать A.

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение24.02.2015, 18:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
А, теперь понятно. Но есть один нюанс: частное решение имеет не такой вид.

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение24.02.2015, 23:06 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Taurus в сообщении #981988 писал(а):
И решил, что так положено по методике решения - неопределённый коэффициент А умножить на правую часть исходного уравнения.

По методике не так. По методике правую часть следует максимально обобщить. А для этого следует знать, каких вообще типов бывают стандартные правые части -- и к какому конкретно типу относится эта.

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение25.02.2015, 07:47 


24/02/15
49
Вы про эти типы пишете?
Когда-то я решал те диф. уравнения в курсе мат. анализа, сейчас предмет о приближённых методах решения разностных уравнений (даже с рекомендацией использовать программные пакеты). В разобранном на вводной лекции примере не было игреков со штрихами, интегралов, только $y_{k}$, $y_{k+1}$, $y_{k-1}$, как и в задании. И для правой части вида $2^k$ частное решение началось с записи $y^*_{k}=A2^k$.
А тут как действовать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение25.02.2015, 08:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/08/07
5500
Нов-ск
Taurus в сообщении #982250 писал(а):
А тут как действовать?

Найдите $y_2, y_3, \cdots,$ углядите закономерность

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение25.02.2015, 10:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Для правой части вида $2^k$ оно так и выглядит. Для многочлена - иначе.

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение25.02.2015, 10:52 


24/02/15
49
$y^*_{k}=Ak-B$
$Ak-B-5(A(k-1)-B)=2k-1$
$-4Ak+4B+5A=2k-1$
$$\left\{
\begin{array}{rcl}
-4A=2 \\
4B+5A=-1 \\
\end{array}
\right.$$
$A=-\frac{1}{2}$, $B=\frac{3}{8}$
$y^*_{k}=-\frac{1}{2}k-\frac{3}{8}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение25.02.2015, 11:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Ну вот же, главное правильный вид - и сразу всё нашлось.

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение25.02.2015, 11:28 


24/02/15
49
Вот только дошёл я до него лишь потому, что начал разбирать другой пример, где в правой части 3k+2. В теории уж больно неочевидный вид частного решения.
Надеюсь, что дорешал верно. Спасибо за отклики.
$y_{k}=C\cdot5^k-\frac{1}{2}k-\frac{3}{8}$
Начальное условие: $y_{1} =2$
$C\cdot5-\frac{1}{2}-\frac{3}{8}=2$
$C=\frac{23}{8}/5=\frac{23}{40}$
$y_{k}=\frac{23}{40}\cdot5^k-\frac{1}{2}k-\frac{3}{8}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Линейное неоднородное разностное уравнение I порядка
Сообщение25.02.2015, 21:59 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Taurus в сообщении #982250 писал(а):
Вы про эти типы пишете?

Я - не про эти, конечно, хотя идеологии дифуров и разностных уравнений и аналогичны. Однако приведённая Вами ссылка позволяет, кажется, понять, в чём Ваши затруднения. По ней научиться решать что бы то ни было невозможно абсолютно: там стерильно бессвязный поток сознания, лишённый какой бы то ни было мысли. Конечно, если это просто набор примеров, приложенный к некоторой теории, то он может оказаться полезным. Однако его ценность в качестве замены теории вполне отрицательна.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

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