Para równań rekurenycjnych

Permutacje. Kombinacje. Wariacje. Rozmieszczanie kul w urnach. Silnie i symbole Newtona. Przeliczanie zbiorów. Funkcje tworzące. Teoria grafów.
szaduj
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12
Rejestracja: 24 maja 2012, o 17:00
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Czeladź

Para równań rekurenycjnych

Post autor: szaduj »

Mam taką o to parę równań
\(\displaystyle{ \begin{cases} x_{1} (n+1)- 2x_{1}(n)+3x _{2}(n)=4 \\ x _{2}(n+1)- x_{1}(n)- 6x_{2}(n)=-4 \end{cases}}\)

\(\displaystyle{ x_{1} (0)= x_{2}(0)=0}\)
W treści zadania jest napisane żeby podać wzór prosty na \(\displaystyle{ x_{1}(n)}\)



W pierwszym kroku wyznaczam sobie wzór na \(\displaystyle{ x_{2}(n)}\)
\(\displaystyle{ 3x_{2}(n)=4+2 x_{1}(n)- x_{1}(n+1)}\)
Krok drugi to wyznaczenie wyrazu następnego
\(\displaystyle{ 3x _{2}(n+1)=4+2 x_{1}(n+1)- x_{1}(n+2)}\)

Po wykonaniu wszystkich obliczeń i przekształceń dochodzę do równania postaci :
\(\displaystyle{ 9x_{1}(n)= x_{1}(n+2)+ 4x_{1}(n+1)+8}\)
Według mnie teraz powinienem znaleźć równanie charakterystyczne,z tego co wiem jest to przyporządkowanie odpowiednim wyrazom odpowiedniej potęgi ,co sprowadzało by się do takiego równania :
\(\displaystyle{ x_{1}(n+2)+4x _{1}(n+1)-9x _{1}(n)+8=0}\)
I w tym momencie się zaciąłem. Nie bardzo wiem co dalej z tym zrobić.
Wiem że wzór ogólny jest \(\displaystyle{ a_{n}=A*X _{1} ^{n} + B*X _{2} ^{n}}\) ale co tam podstawić i jak to w ogóle zadanie dalej "pchnąć" do przodu tego już nie wiem.


Znajdzie się osoba która wyjaśni w miarę klarownie co robić z tym dalej i co z czego się później bierze?
octahedron
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3568
Rejestracja: 7 mar 2011, o 22:16
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Pomógł: 910 razy

Para równań rekurenycjnych

Post autor: octahedron »

\(\displaystyle{ x_{1}(n+2)+4x _{1}(n+1)-9x _{1}(n)+8=0\\\\
x_{1}(n+3)+4x _{1}(n+2)-9x _{1}(n+1)+8=0}\)


odejmujemy stronami:

\(\displaystyle{ x_{1}(n+3)+3x _{1}(n+2)-13x _{1}(n+1)+9x _{1}(n)=0\\\\
q^3+3q^2-13q+9=0\\\\
q_1=1\\\\
q_2=-2-\sqrt{13}\\\\
q_3=-2+\sqrt{13}\\\\
x_1(n)=A\cdot 1^n+B\cdot (-2-\sqrt{13})^n+C\cdot (-2+\sqrt{13})^n\\\\
\begin{cases}x_1(0)=A+B+C=0\\x_1(1)=A+B(-2-\sqrt{13})+C(-2+\sqrt{13})=4\\x_1(2)=A+B(-2-\sqrt{13})^2+C(-2+\sqrt{13})^2=24\end{cases}}\)


i wyliczamy stałe
szaduj
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12
Rejestracja: 24 maja 2012, o 17:00
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Czeladź

Para równań rekurenycjnych

Post autor: szaduj »

Dzięki za olbrzymią pomoc ale nie specjalnie rozumiem tą część po niżej:


\(\displaystyle{ x_1(n)=A\cdot 1^n+B\cdot (-2-\sqrt{13})^n+C\cdot (-2+\sqrt{13})^n\\\\ \begin{cases}x_1(0)=A+B+C=0\\x_1(1)=A+B(-2-\sqrt{13})+C(-2+\sqrt{13})=4\\x_1(2)=A+B(-2-\sqrt{13})^2+C(-2+\sqrt{13})^2=24\end{cases}}\)


1.Skąd te 24 w trzecim równaniu się pojawiło?
2.I jak mam z tego układu równań wyliczyć A,B,C?

Kombinuje po swojemu ale średnio mi jak na razie idzie
octahedron
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3568
Rejestracja: 7 mar 2011, o 22:16
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Pomógł: 910 razy

Para równań rekurenycjnych

Post autor: octahedron »

szaduj pisze: 1.Skąd te 24 w trzecim równaniu się pojawiło?
2.I jak mam z tego układu równań wyliczyć A,B,C?
1. To wartość \(\displaystyle{ x_1(2)}\)
2. To układ trzech równań liniowych z trzema niewiadomymi, czyli jedna z metod standardowych
szaduj
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12
Rejestracja: 24 maja 2012, o 17:00
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Czeladź

Para równań rekurenycjnych

Post autor: szaduj »

Z pierwszego równania wyliczam
\(\displaystyle{ A=-B-C}\)

i podstawiam je do kolejnych 2 równań wtedy mam :

\(\displaystyle{ \begin{cases} -3B-3C-B \sqrt{13}+C \sqrt{13} =4 \\ 16B+4B \sqrt{13}+16C-4C \sqrt{13}=24 \end{cases}}\)


Z pierwszego równania wyznaczam \(\displaystyle{ B \sqrt{13}}\) i podstawiam do drugiego

\(\displaystyle{ \begin{cases} B \sqrt{13}=-3B-3C+C \sqrt{13}-4 \\ 4B-12C=32 \end{cases}}\)

I wyliczam że \(\displaystyle{ B=8+3C}\)


Z tego wiem że \(\displaystyle{ A=-8-3C \ \ i\ \ B=8+3C}\)


Czy to jest w góle dobrze ?Czy dalej jeszcze jest nie tak?

Co poki co mi "C" jakoś nie daje się wyliczyć
octahedron
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3568
Rejestracja: 7 mar 2011, o 22:16
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Pomógł: 910 razy

Para równań rekurenycjnych

Post autor: octahedron »

szaduj pisze: \(\displaystyle{ \begin{cases} B \sqrt{13}=-3B-3C+C \sqrt{13}-4 \\ 4B-12C=32 \end{cases}}\)

I wyliczam że \(\displaystyle{ B=8+3C}\)
no i to podstaw do drugiego równania i wyliczysz \(\displaystyle{ C}\)
szaduj
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12
Rejestracja: 24 maja 2012, o 17:00
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Czeladź

Para równań rekurenycjnych

Post autor: szaduj »

Z moich wyliczeń wynika że :

\(\displaystyle{ C= \frac{44-8 \sqrt{13} }{23}}\)

\(\displaystyle{ B= \frac{320-24 \sqrt{13} }{23}}\)

\(\displaystyle{ A= \frac{-664-16 \sqrt{13} }{23}}\)


Coś dziwne mi te liczby wyszły :/ może mnie ktoś sprawdzić ?


Tak w ogóle to już koniec zadania czy mam wyliczone A,B,C podstawić jeszcze gdzieś?
octahedron
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3568
Rejestracja: 7 mar 2011, o 22:16
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Pomógł: 910 razy

Para równań rekurenycjnych

Post autor: octahedron »

To wszystko. Faktycznie dziwne liczby, ale nie muszą być okrągłe. Może gdzieś jest błąd w obliczeniach, ale nie widzę.
szaduj
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12
Rejestracja: 24 maja 2012, o 17:00
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Czeladź

Para równań rekurenycjnych

Post autor: szaduj »

W taki razie dziękuje , przyczyniłeś się do tego że być może nie będę musiał brać warunku na uczelni :)

Jeszcze raz dzieki:)


Edit// Maskara....liczyłem to jeszcze 3 razy i za każdym razem inny wynik...

Może ktoś wyliczyć te równanie i podać odpowiedzi?

Mnie ostatni wyszedł :

\(\displaystyle{ A=10}\)

\(\displaystyle{ B= \frac{41-10 \sqrt{10} }{8}}\)

\(\displaystyle{ C=\frac{41-10 \sqrt{10} }{8}}\)
ODPOWIEDZ