Замечание. Частное от деления любых двух многочленов является производящей функцией некоторой возвратной последовательности, порядок которой равен степени знаменателя

Пример 4. Применим доказанную теорему к решению рекуррентного уравнения un+2 = 5 un+1 - 6 un, при начальных условиях u0 = u1 = 1. Здесь K(x)=1 - 5x + 6x2. Вычислим D(x) = K(x)u(x) = (1-5x+6x2)(u0 + u1x + ∙ ∙ ∙) = 1-4x. Получаем . Следующий шаг – разложение знаменателя K(x) в произведение (1 - a1x) (1- a2x). В данном случае это можно сделать с помощью формулы Виета. Поскольку

a1 + a2 = 5, a1 a2 = 6,

то a1 и a2 - корни квадратного уравнения a2 - 5 a +6 =0, и . Приходим к формуле

.

Теперь найдем разложение в сумму простых дробей методом неопределенных коэффициентов . Получим систему линейных уравнений A+B =1, 3A+2B=4. Ее решение A=2, B= -1. Отсюда . Это приводит к ответу un = 2n+1-3n .

В общем случае числа aI в разложении K(x) = (1 - a1x) (1- a2x) ∙ ∙ ∙ (1 - arx) являются корнями уравнения F(a)=ar- c1ar -1 - ∙ ∙ ∙ - cr-1a - cr =0, ибо K(x)= .

Если все корни уравнения F(a)=0 действительны и различны, то получаем

,

откуда .

Это позволяет составить систему линейных уравнений для нахождения Ai с помощью известных значений u0 , u1 , ∙∙∙, ur-1 . Если существуют кратные корни, то, пользуясь формулами для производных от геометрической прогрессии, можно доказать, что решение будет дополняться слагаемыми , где k – кратность корня aI.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: