Comment résoudre relations de récurrence

Une relation de récurrence est une équation qui définit chaque terme d'une séquence en fonction de la durée précédente. Il peut également être connu comme une équation récursive, et même un simple peut présenter un comportement complexe. L'étude des relations de récurrence est connu comme l'analyse non linéaire et est d'intérêt pour les mathématiciens et les physiciens. Une relation de récurrence peut être résolu en le plaçant dans une forme non-récursive.

Instructions

  1. Définir une relation de récurrence mathématiquement. Une relation de récurrence a la forme suivante: An = f (An-1) où Ao = k. Dans cette équation, An est le terme actuel et An-1 est le terme précédent. Ao est le terme zéro et k est une constante.

  2. Résoudre un relation de récurrence simple. Une série géométrique est donnée par An = RAN-1 où Ao = k est la condition initiale. Ainsi, A1 = kr, A2 = kr ^ 2 et A3 = kr ^ 3. En général donc, nous pouvons dire An = kr ^ n. La solution Une kr = ^ n est donc la solution non-récursif pour cette relation de récurrence.

  3. Examiner les relations de récurrence plus complexes de la forme An = P (An-1) + S (An-2). Nous supposons que la solution non-récursif pour cette relation aura la forme An = f (r ^ n) pour certains r. Nous allons ensuite essayer de trouver la solution spécifique pour An.

  4. Déterminer une valeur pour r ^ n. Si n gt; 1, alors nous savons que r ^ n = P (r ^ (n-1)) + S (r ^ (n-2)). Diviser chaque côté de cette équation par r ^ (n-2) pour obtenir r ^ 2 = + Pr S. Ceci fournit l'équation quadratique générale r ^ 2 - Pr - S = 0.

  5. Résoudre l'équation quadratique r ^ 2 - Pr - S = 0 pour l'racines Y1 et Y2. Ceci fournit la solution générale An = C (y1 ^ n) + D (y2 ^ n). Les constantes C et D peuvent être choisis librement afin que cette solution répond à la condition initiale de la relation de récurrence.

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