二阶线性齐次差分方程

z 二阶线性齐次差分方程ax n +2+bx n +1+cx n =0的特征根法求解:

令形式解 x n =λn , 代入方程得特征方程: a λ+b λ+c =0, 根:

(1) (1) α, β为实根, 对应有解:x n =αn (2) 和 x n =βn 2;

(2) α, α为重根, 对应有解:x (1)

n =α 和x n (2)

n βn −αn (2) =lim =n αn −1 ,或者x n =n αn β→αβ−α

(3) λ=α±i β=r ⋅e ±i ϕ, x n =λn =e n ln λ=e n ⋅(ln r ±i ϕ)=e n ln r (cos n ϕ±i sin n ϕ),

(1) 对应有解:x n =e n ln r (2) cos n ϕ 和x n =e n ln r sin n ϕ.

(1) (2) (4) 关于解的结构理论与线性微分方程类似,由此得一般解: x n =c 1x n +c 2x n

1. (98) 求差分方程2y n +1+10y n =5n 的一般解。 (y n =C (−5)+n 55) n −1272

解:齐次方程的通解为y n =C (−5),设非齐次方程的特解为:~y n =an +b ,代入求a , b 。 n

n +1n +1⎡⎤⎛⎞⎛⎞⎧x n +2=x n +1+x n 11+1−5⎟−⎜⎟⎥) ⎢⎜2. 斐波拉契数⎨( x n =⎜⎟⎜2⎟⎢⎝2⎠⎩x 0=x 1=1⎝⎠⎥⎣⎦

3. 银行实行贷款购房业务,A 贷元,月利r ,n 个月本利还清,在这n 个月内按复利计息,每月连本带息还x 元。

(1) 求x =f (A , n , r )的关系; (2) 记n 个月的平均利息v = 设第i 个月欠A i 元,则 n x −A v ,求lim . n →∞r n

⎧A i =A i −1(1+r )−x , ⎨⎩A 0=A

齐次方程的通解为A n =C (1+r ); n

非齐次方程的特解为A n =~x ; r

n 非齐次方程的通解为:A n =C (1+r )+x ; r

n 代入初始条件得非齐次方程的特解为n (1+r )−1A n =A (1+r )−x ; r

A n =0得x 值。。。。。

⎧x n +1+αx n =n +1n ⎞⎛1⎪⎟4. 己知差分方程⎨的解满是条件:lim ⎜1=2,求常数α=? 。 +α⎟n →+∞⎜x =x n ⎠⎝⎪0(1+α) 2⎩

(x n =

αn ) +21+α(1+α)

z 二阶线性齐次差分方程ax n +2+bx n +1+cx n =0的特征根法求解:

令形式解 x n =λn , 代入方程得特征方程: a λ+b λ+c =0, 根:

(1) (1) α, β为实根, 对应有解:x n =αn (2) 和 x n =βn 2;

(2) α, α为重根, 对应有解:x (1)

n =α 和x n (2)

n βn −αn (2) =lim =n αn −1 ,或者x n =n αn β→αβ−α

(3) λ=α±i β=r ⋅e ±i ϕ, x n =λn =e n ln λ=e n ⋅(ln r ±i ϕ)=e n ln r (cos n ϕ±i sin n ϕ),

(1) 对应有解:x n =e n ln r (2) cos n ϕ 和x n =e n ln r sin n ϕ.

(1) (2) (4) 关于解的结构理论与线性微分方程类似,由此得一般解: x n =c 1x n +c 2x n

1. (98) 求差分方程2y n +1+10y n =5n 的一般解。 (y n =C (−5)+n 55) n −1272

解:齐次方程的通解为y n =C (−5),设非齐次方程的特解为:~y n =an +b ,代入求a , b 。 n

n +1n +1⎡⎤⎛⎞⎛⎞⎧x n +2=x n +1+x n 11+1−5⎟−⎜⎟⎥) ⎢⎜2. 斐波拉契数⎨( x n =⎜⎟⎜2⎟⎢⎝2⎠⎩x 0=x 1=1⎝⎠⎥⎣⎦

3. 银行实行贷款购房业务,A 贷元,月利r ,n 个月本利还清,在这n 个月内按复利计息,每月连本带息还x 元。

(1) 求x =f (A , n , r )的关系; (2) 记n 个月的平均利息v = 设第i 个月欠A i 元,则 n x −A v ,求lim . n →∞r n

⎧A i =A i −1(1+r )−x , ⎨⎩A 0=A

齐次方程的通解为A n =C (1+r ); n

非齐次方程的特解为A n =~x ; r

n 非齐次方程的通解为:A n =C (1+r )+x ; r

n 代入初始条件得非齐次方程的特解为n (1+r )−1A n =A (1+r )−x ; r

A n =0得x 值。。。。。

⎧x n +1+αx n =n +1n ⎞⎛1⎪⎟4. 己知差分方程⎨的解满是条件:lim ⎜1=2,求常数α=? 。 +α⎟n →+∞⎜x =x n ⎠⎝⎪0(1+α) 2⎩

(x n =

αn ) +21+α(1+α)


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