3.2常系数线性齐次递推关系

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A1 0 1 A2 A3 3 A 4 2

因此所求递归的解为
n n n a n n cos 2 3sin 2 2n sin 2
3.2.3 递推(3.2.1)的解

定理3.2.1 xk-c1xk-1-c2xk-2-…-ck-1x-ck=0 (3.2.2) x=q(非零复数)

an=qn

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1)
3.2.3 递推(3.2.1)的解

定理3.2.2 h1(n),h2(n),…,hk(n)解

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1)
3.2.4 特征根互不同

例3.2.2 解递归 a 1=1, 2=0 a
a n =a n-1 a n-2

解 递推推关系an=an-1-an-2 (*)
(*)的特征方程为x2-x+1=0
1+ 3i i (*)的特征根x1 2 e 3 ,
3.2.2 递推(3.2.1)的特征方程

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1) 代入an=xn (x≠0)得 xn=c1xn-1+c2xn-2+…+ckxn-k
xk-c1xk-1-c2xk-2-…-ck-1x-ck=0 (3.2.2)
递推关系(3.2.1)的特征方程 递推关系(3.2.1)的特征根

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1)
3.3.5 特征根有重根

例3.2.3 解递归 a0=0,a1=1, 2=2, 3=3 a a a n =-2a n-2 a n-4

解 递推推关系an=-2an-2-an-4 (*) (*)的特征方程为x4+2x2+1=0 (*)的特征根x1=x2=i , x3=x4=-i (*)的通解
x1n- 2 x2n=pnsinnө
1
3.2.4 特征根互不同

定理3.2.3 xk-c1xk-1-c2xk-2-…-ck-1x-ck=0 (3.2.2)
有k个不同复根x1=peiө,x2=pe-iө,x3 …,xk
an=A1pncosnө +A2pnsinnө +A3x3n +…+Akxkn通解
3.2常系数线性齐次递推关系


3.2.1 递推关系(3.2.1)
3.2.2 递推(3.2.1)的特征方程 3.2.3 递推(3.2.1)的解
3.2.4 特征根互不同
3.3.5 特征根有重根
3.2.1 递推关系(3.2.1)

常系数k阶线性齐次递推关系 an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1) 其中c1,c2,…,ck是实数常数, ck≠0
n n n n a n= A1cos 2 + A2ncos 2 A3 sin 2 + A4n sin 2
3.3.5 特征根有重根

把a1=0, a2=1,a3=2, a4=3代入通解得
A1 0 A3 A 4 1 A1 2 A 2 2 A3 3 A 4 3
3.2.4 特征根互不同

把f0=0, f1=1代入通解
A1 A2 0 1 5 1 5 A1 2 A2 1 2
5 A1 5 5 A2 5

因此所求递归的解
5 1 5 5 1 5 fn 5 5 2 2

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1) 线性组合A1h1(n)+A2h2(n)+…+Akhk(n)解
3.2.4 特征根互不同

定理3.2.3 xk-c1xk-1-c2xk-2-…-ck-1x-ck=0 (3.2.2) 有k个不同复根x1,x2,…,xk
an=A1x1n+A2x2n+…+Akxkn是通解
A1 1 3 A2 3

因此所求递归的解为
n 3 n a n cos 3 3 sin 3
3.3.5 特征根有重根

Байду номын сангаас
定理3.2.3 xk-c1xk-1-c2xk-2-…-ck-1x-ck=0 (3.2.2) q(q≠0)是m(m≥2)重根
an=ntqn(t=0,1,2,…,m-1)是解

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1)
3.2.4 特征根互不同

f 0=0, 1=1 f 例3.2.1 解递归 f n =f n-1+f n-2

解 递推推关系fn=fn-1+fn-2 (*) (*)的特征方程 x2-x-1=0
1+ 5 1- 5 (*)的特征根 x1= , x2= 2 2 n n 1 5 1 5 (*)的通解 f n= A1 + A 2 2 2
1- 3i i x2 2 e 3
(*)的通解
n n a n= A1cos 3 + A2 sin 3
3.2.4 特征根互不同

把a1=1, a2=0代入通解得
A1 cos 3 A 2 sin 3 1 A cos 2 A sin 2 0 2 1 3 3

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1)
3.3.5 特征根有重根

定理3.2.3 xk-c1xk-1-c2xk-2-…-ck-1x-ck=0 (3.2.2) 不同根x1,x2,…,xt-1,xt(xt为m重根)
an=A1x1n+A2x2n+…+At-1xt-1n
+Atn0xtn+At+1n1xtn+ …+Aknm-1xtn通解
n n




3.2.4 特征根互不同

xk-c1xk-1-c2xk-2-…-ck-1x-ck=0 (3.2.2) 共轭复根x1=peiө,x2=pe-iө x1n=pneinө,x2n=pne-inө

an=c1an-1+c2an-2+…+ckan-k (3.2.1)
1 2
x1n+ 2
1
n=pncosnө, 1 x2 2