Differensligning generell løsning

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Hei



[tex]$$\left( a \right)\;\;\;\;{y_n} - 5{y_{n - 1}} + 6{y_{n - 2}} = 0$$[/tex]


[tex]$$K.\;lign:\;\;{\lambda ^2} - 5\lambda + 6 = 0$$[/tex]


[tex]$$\lambda = {{ - \left( { - 5} \right) \pm \sqrt {{{\left( { - 5}\right)}^2} - 4 \cdot 1 \cdot 6} } \over {2 \cdot 1}} = {{5 \pm 1} \over 2} = \left\{ {\matrix{3 \cr 2 \cr } } \right.$$[/tex]


[tex]$$ \Rightarrow \underline{\underline {{y_n} = A \cdot {3^n} + B \cdot n \cdot {2^n}}} $$[/tex]



[tex]$$\left( b \right)\;\;\;\;{y_n} - 5{y_{n - 1}} + 6{y_{n - 2}} = 5 \cdot {4^n}$$[/tex]


... hva skjer med leddet: [tex]$$5 \cdot {4^n}$$[/tex]


FASIT: [tex]$${y_n} - 5{y_{n - 1}} + 6{y_{n - 2}} = 10 \cdot {4^{n + 1}}$$[/tex]
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Du mener antakeligvis at løsningen av den homogene løsningen er

[tex]y_n \,=\, A 2^n \,+\, B 3^n[/tex]
Videre så antar vi at løsningen av den imhomogene likningen er summen av den partielle løsningen pluss den homogene.

Her er den homogene løsningen

[tex]h_n \,=\, A 2^n \,+\, B 3^n[/tex]

Siden vi har [tex]5 \cdot 4^n[/tex], kan vi tippe på den partielle løsningen er på formen [tex]p_n \,=\, B \cdot 4^n[/tex], innsetning gir oss da at

[tex]B \cdot 4^n \,-\, 5 \cdot B \cdot 4^{n-1} \,+\, 6 \cdot B \cdot 4^{n-2} \,=\, 5 \cdot 4^n[/tex]

[tex]B \,-\, 5 \cdot B \cdot 4^{-1} \,+\, 6 \cdot B \cdot 4^{-2} \,=\, 5 [/tex]

[tex]B \left(1 \,-\, 5 \cdot 4^{-1} \,+\, 6 \cdot 4^{-2} \right) \,=\, 5 [/tex]

[tex]B \,=\, \frac{5}{\,1 \,-\, 5 \cdot 4^{-1} \,+\, 6 \cdot 4^{-2}\,} \,=\, 40[/tex]

Altså er løsningen av likningen

[tex]y_n \,=\, h_n \,+\, p_n \,=\, A \cdot 3^n \,+\, B \cdot 2^n \,+\, 40 \cdot 4^n[/tex]

Litt faktorisering og triksing gir oss

[tex]y_n \,=\, h_n \,+\, p_n \,=\, A\cdot 3^n \,+\, B \cdot 2^n \,+\, 5 \cdot 2^{2n+3}[/tex]

Alternativt kan en og skrive [tex]40 \cdot 4^n \,=\, 10 \cdot 4^{n+1}[/tex],hva en foretrekker blir en smakssak. Dette vil jeg si er det endelige svaret. Dette stemmer overens med begge kalkulatorene mine, så antar det er fasiten som har slurva ;)
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Fra notatet: http://ansatte.uit.no/bda006/MatteNotat ... 2orden.pdf


Skriver B. Davidsen at den generelle løsningen av en differensligning er:

[tex]$${x_n} = A{x_{n - 1}} + B{x_{n - 2}} + f\left( n \right)$$[/tex]


Er det korrekt at i min oppgave:

[tex]$${y_n} - 5{y_{n - 1}} + 6{y_{n - 2}} = 5 \cdot {4^n}$$[/tex]

er [tex]$$f\left( n \right) = 5 \cdot {4^n}$$[/tex] ?


"det finnes ikke dumme spørsmål" :roll:
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Post Reply