Differensligning (inhomogen)

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!

Jobber med følgende inhomogene differensligning:

[tex]$${y_n} + 5{y_{n - 1}} - 6{y_{n - 2}} = 14n - 70\;\;\;for\;n \ge 2$$[/tex]


Løsning av den karakteristiske ligningen:

[tex]$$\lambda = \left\{ {\matrix{1 \cr { - 6} \cr } } \right.$$[/tex]


Den generelle homogene løsningen blir:

[tex]$$ \Rightarrow {y_h} = A + B \cdot {\left( { - 6} \right)^n}$$[/tex]

http://www.wolframalpha.com/input/?i=a% ... n-2%29%3D0 (kopier hele linken)


[tex]$$Gjetter:\;\;{y_p} = Cn + D$$[/tex]


[tex]$$Cn + D + 5\left[ {C\left( {n - 1} \right) + D} \right] - 6\left[ {C\left( {n - 2} \right) + D} \right] = 14n - 70$$[/tex]


[tex]$$Cn + D + 5\left( {Cn - C + D} \right) - 6\left( {Cn - 2C + D} \right) = 14n - 70$$[/tex]


[tex]$$\left( {C + 5C - 6C} \right) \cdot n + \left( {D - 5C + 5D + 12C - 6D} \right) = 14n - 70$$[/tex]


[tex]$${\rm I}:\;\;C + 5C - 6C = 14 \Leftrightarrow 0 \cdot C = 14 \Rightarrow Ingen\;konklusjon$$[/tex]


[tex]$${\rm I}{\rm I}:\;\;D - 5C + 5D + 12C - 6D = - 70$$[/tex]


[tex]$$7C = - 70 \Rightarrow C = - 10$$[/tex]



[tex]$${y_n} = A + B \cdot {\left( { - 6} \right)^n} - 10n$$[/tex]

http://www.wolframalpha.com/input/?i=a% ... 9%3D14n-70 (kopier hele linken)


:?: Er det jeg har gjort riktig? Var litt uvandt med det ligningssettet og mitt endelige svar passer ikke med Wolf... :?
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Problemet er at konstanter allerede er løsning av den homogene ligningen. Derfor tror jeg du må gjette på en partikulærløsning på formen [tex]Cn+Dn^2[/tex].

Dette er analogt med f.eks. 2.ordens diffligninger. Har du en karakteristisk ligning med dobbelrot må du gange den ene løsningen med variabelen du deriverer mhp.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

plutarco wrote:Problemet er at konstanter allerede er løsning av den homogene ligningen. Derfor tror jeg du må gjette på en partikulærløsning på formen [tex]Cn+Dn^2[/tex].

Dette er analogt med f.eks. 2.ordens diffligninger. Har du en karakteristisk ligning med dobbelrot må du gange den ene løsningen med variabelen du deriverer mhp.
Ja, selvfølgelig - takk!
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Det var visst ingen selvfølge - burde jeg gjettet [tex]$$Cn + {\left( { - 6} \right)^{{n^2}}}$$[/tex] ?

Da jeg gjettet på [tex]$$Cn + D{n^2}$$[/tex] ble det ikke riktig svar (forutsatt at jeg har løst det riktig).

Hvis dere er skrå sikre kan jeg jo poste forsøket mitt. :?
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Da tror jeg du har regnet feil. Jeg fikk i alle fall at [tex]y_p=-\frac{51}{7}n+n^2[/tex] ved innsetting.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

plutarco wrote:Da tror jeg du har regnet feil. Jeg fikk i alle fall at [tex]y_p=-\frac{51}{7}n+n^2[/tex] ved innsetting.
Takk for at du tok deg tiden, da skal jeg også få dette til!

(PS; er enig i det vi gjetter)
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Post Reply