3 svar
382 visningar
naytte 7419 – Moderator
Postad: 4 jun 13:38 Redigerad: 4 jun 13:40

Differensekvation - är min lösning ekvivalent med Wolframs?

Halloj!

Jag satt med differensekvationen yn+2-4yn+1+3yn=3n-2\displaystyle y_{n+2}-4y_{n+1}+3y_n = 3n-2 och försökte lösa denna genom att lösa dess karaktäristiska polynom λ2-4λ+3=0\lambda^2-4\lambda+3 = 0 och genom att försöka ansätta en partikulärlösning och jämföra koefficienter.

Då den KE löses erhålls λ1=1\lambda_1 = 1 och λ3=3\lambda_3 = 3. Således vet vi att yn(h)=A+B·3ny_n^{(h)} = A+B\cdot 3^n, där A,BA,B\in \mathbb{R}.

Nu kommer vi till den partikulära lösningen. Eftersom en av rötterna är λ1=1\lambda_1 = 1 vet jag att vi inte kommer kunna gissa på det typiska yn(p)=Cn+Dy_n^{(p)}=Cn+D. Således testade jag att gissa på yn(p)=Cn2+Dny_n^{(p)}=Cn^2+Dn, dvs. jag använde "standardtricket" att gångra allting med nn. Då fick jag efter att ha jämfört koefficienter:

yn(p)=n-34n2\displaystyle y_n^{(p)}=n-\frac{3}{4}n^2

Så den fullständiga lösningen blir:

A+B·3n+n-34n2\displaystyle A+B\cdot 3^n + n-\frac{3}{4}n^2

När jag slår ekvationen på Wolframalpha, däremot, föreslår den:

De får alltså med en åttondel i varje lösning. Min fråga är nu om våra lösningar är ekvivalenta. I min lösning är väl åttondelen helt enkelt inbakad i konstanten AA?

Gustor 782
Postad: 4 jun 14:05 Redigerad: 4 jun 14:06

Mystiskt, vet inte varifrån 1/8 kommer. Men ja, eftersom A och B eller c1 och c2 är godtyckliga konstanter så är din och wolframs lösningsmängder identiska. 

naytte 7419 – Moderator
Postad: 4 jun 14:09 Redigerad: 4 jun 14:10

Okej, tack!

Jag har även en fråga om min metod här. Jag har helt enkelt lärt mig genom att lösa en del uppgifter att om man får en rot som är ett kommer den vanliga gissningen inte fungera. Men varför är det så egentligen? Vad hade hänt om vi t.ex. fick en dubbelrot λ1=λ2=1\lambda_1=\lambda_2=1? Hade vi behövt multiplicera gissningen med n2n^2 istället?

AlexMu 940
Postad: 4 jun 14:23

Detta får mig verkligen att undra vilka skillnader som finns mellan wolfram och mathematica då de är gjorda av samma företag. Mathematica returnerar inte konstanten 1/8

Svara
Close