Логотип Автор24реферат
Задать вопрос
%
уникальность
не проверялась
Решение задач на тему:

Решить разностное уравнение второго порядка

уникальность
не проверялась
Аа
3372 символов
Категория
Высшая математика
Решение задач
Решить разностное уравнение второго порядка .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Решить разностное уравнение второго порядка. xn+2+20xn+1+75xn=480n+1550; x0=35; x1=-130. Частное решение находится двумя способами: а) методом неопределенных коэффициентов. б) методом Лагранжа.

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
Дано линейное неоднородное разностное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами.
xn+2+20xn+1+75xn=480n+1550
Составим характеристическое уравнение и решим его
λ2+20λ+75=0
D=202-4∙75=400-300=100; λ1,2=-20±1002
λ1=-15 и λ2=-5
Получаем общее решение однородного уравнения
xn0=C1∙-15n+C2∙-5n
Частное решение найдем методом неопределенных коэффициентов в виде
xn1=A∙n+B
Подставляем xn в уравнение
An+2+B+20An+1+B+75An+B=480n+1550
An+2+B+20An+1+20B+75An+75B=480n+1550
An+2A+B+20An+20A+20B+75An+75B=480n+1550
A+20A+75An+2A+B+20A+20B+75B=480n+1550
96A∙n+22A+96B=480n+1550
Следовательно, имеем
96A=48022A+96B=1550A=5B=15
и получаем частное решение
xn1=5n+15
Следовательно, общее решение неоднородного уравнения примет вид
xn=xn0+xn1
xn=C1∙-15n+C2∙-5n+5n+15
Теперь для нахождения частного решения воспользуемся методом Лагранжа.
Имеем xn0=C1∙-15n+C2∙-5n
Будем считать, что C – это функция, зависящая от n.
Тогда общим решением заданного уравнения является выражение
xn=C1n∙-15n+C2n∙-5n
Для определения функций C1n и C2n имеем систему уравнений:
∆C1n∙-15n+1+∆C2n∙-5n+1=0∆C1n∙-15n+2+∆C2n∙-5n+2=480n+1550
Выразим из первого уравнения ∆C2n через ∆C1n.
∆C2n=-∆C1n∙-15n+1-5n+1
Тогда получим
∆C1n∙-15n+2+∆C2n∙-5n+2=480n+1550
∆C1n∙-15n+2-∆C1n∙-15n+1-5n+1∙-5n+2=480n+1550
∆C1n∙-15n+2+5∆C1n∙-15n+1=480n+1550
-15∙∆C1n∙-15n+1+5∙∆C1n∙-15n+1=480n+1550
-10∙∆C1n∙-15n+1=480n+1550
∆C1n=480n+1550-10∙-15n+1=480n+1550-10∙-15∙1-15n=48n+15515∙1-15n
Теперь, зная ∆C1n, найдем ∆C2n:
∆C2n=-480n+1550-10∙-15n+1∙-15n+1-5n+1=480n+155010∙-5∙1-5n=48n+155-5∙1-5n
Далее находим C1n и C2n:
C1n=C10+k=0n-1480k+1550∙1-15k
C2n=C20+1-5∙10k=0n-1480k+1550∙1-5k
Рассмотрим числовые последовательности в общем виде
k=0n-1480k+1550∙ak=a=1-15 или a=1-5=480k=0n-1k∙ak2+1550k=0n-1ak1
1→k=0n-1ak=1-an1-a=1-an1-a1-a2=1-a-an+an+11-a2
2→k=0n-1k∙ak=1-ak+1a1-ak-10n-1a1-ak=0n-11-ak+1=1-an+1a1-an-1+
+1a-na1-a+11-ak=0n-1ak=n-1-nan+1+an+1a1-a+1a-na1-a+1-an1-a2=
=nan+1-an+1-nan+a1-a2
k=0n-1480k+1550ak=480nan+1-an+1-nan+a1-a2+15501-a-an+an+11-a2=
=480n+1070an+1-480n+1550an-1070a+15501-a2
Теперь вернёмся к C1n, то есть имеем
C1n=C10+k=0n-1480k+1550∙1-15k=
C1n=C10+480n+1070a1n+1-480n+1550a1n-1070a1+1550-10∙-15∙1-a12
Пример C10=1070a1-1550-10∙-15∙1-a12, тогда
C1n=48n+107a1n+1-48n+155a1n15∙1-a12
Теперь вернёмся к C2n, то есть имеем при C20=1070a2-1550-5∙10∙1-a22
C2n=C20+1-5∙10k=0n-1480k+1550∙1-5k
C2n=1070a2-1550-5∙101-a22+480n+1070a2n+1-480n+1550a2n-1070a2+1550-5∙101-a22
C2n=48n+107a2n+1-48n+155a2n-5∙1-a22
Далее учитывая, что a1=1-15 и a2=1-5, тогда a1n=-15-n и a2n=-5-n
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше решений задач по высшей математике:

В ящике содержится 10 деталей среди которых 6 окрашены

1154 символов
Высшая математика
Решение задач

Вычислить производные функций y=5x2-6x+7tg 3x

455 символов
Высшая математика
Решение задач

Возможная формулировка двойственной задачи

2250 символов
Высшая математика
Решение задач
Все Решенные задачи по высшей математике
Закажи решение задач
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Найти работу», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.