splot ciagow

Permutacje. Kombinacje. Wariacje. Rozmieszczanie kul w urnach. Silnie i symbole Newtona. Przeliczanie zbiorów. Funkcje tworzące. Teoria grafów.
Awatar użytkownika
Gogeta
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 228
Rejestracja: 18 sie 2011, o 12:36
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 79 razy
Pomógł: 3 razy

splot ciagow

Post autor: Gogeta »

Niech \(\displaystyle{ a_n=2^n+(-3)^n}\).
Wyznaczyc postac funkcji tworzacej dlaciagu Sn gdzie
\(\displaystyle{ S_n= \sum_{k=0}^{n}(n-k)a_k}\)

Funkcja tworzaca an to : \(\displaystyle{ \frac{1}{1-2x} + \frac{1}{1+3x}}\)
I dalej nie wiem jak.
Nie wiem jak dziala ten splot.
Awatar użytkownika
yorgin
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 12762
Rejestracja: 14 paź 2006, o 12:09
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 17 razy
Pomógł: 3440 razy

splot ciagow

Post autor: yorgin »

Splot szeregów to po prostu ich iloczyn, tzn

\(\displaystyle{ \left(\sum\limits_{n=0}a_nx^n\right)\left(\sum\limits_{n=0}b_nx^n\right)=\left(\sum\limits_{n=0}c_nx^n\right)}\)

gdzie

\(\displaystyle{ c_n=\sum\limits_{k=0}^na_nb_{n-k}}\)

To jest definicja, ale można też ją łatwo wywnioskować rozpisując trochę iloczyn szeregów.

W Twoim zadaniu chcesz znaleźć funkcję tworzącą ciągu \(\displaystyle{ S_n}\). Można ją otrzymać przez splot, tzn mamy mieć

\(\displaystyle{ \left(\sum\limits_{n=0}a_nx^n\right)\left(\sum\limits_{n=0}b_nx^n\right)=\left(\sum\limits_{n=0}S_nx^n\right)}\)

gdzie

\(\displaystyle{ S_n=\sum\limits_{k=0}^n(n-k)a_k}\)

Widać z porównania postaci współczynnika \(\displaystyle{ c_n}\) podanego na początku, że \(\displaystyle{ b_{n-k}=n-k}\), czyli po prostu \(\displaystyle{ b_n=n}\). A więc

\(\displaystyle{ \left(\sum\limits_{n=0}a_nx^n\right)\left(\sum\limits_{n=0}nx^n\right)=\left(\sum\limits_{n=0}S_nx^n\right)}\)

Teraz by wyznaczyć funkcję tworzącą sumy \(\displaystyle{ S_n}\), wystarczy pomnożyć funkcję tworzącą ciągu \(\displaystyle{ a_n}\) oraz ciągu \(\displaystyle{ b_n}\). Czyli zostaje tylko przekształcić

\(\displaystyle{ \sum\limits_{n=0}nx^n=\frac{x}{(1-x)^2}}\)

i pomnożyć to przez wyliczoną wcześniej funkcję dla ciągu \(\displaystyle{ a_n}\)
ODPOWIEDZ