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Lineare Differenzengleichung

Universität / Fachhochschule

Differenzengleichungen

Tags: Differenzengleichung, homogen lineare

 
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Februar1

Februar1 aktiv_icon

13:42 Uhr, 07.01.2022

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Sei die folgende homogene lineare Differenzengleichung gegeben:
(∗) fn = −fn−1 + 14fn−2 + 24fn−3 (n4).
(a) Zeigen Sie, dass die allgemeine Lo ̈sung von (∗) gegeben ist durch fn =c1 · (−3)n +c2 · (−2)n +c3 · 4n mit
Konstanten c1,c2,c3.
(b) Bestimmen Sie fn explizit fu ̈r die Anfangswerte f1=2,f2=56,f3=44.





ist bei b) nur einsetzen von f1,f2f3? und damit f4 ausrechnen
a) für einen Ansatz wäre ich dankbar

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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HAL9000

HAL9000

13:50 Uhr, 07.01.2022

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Am Ende des Beitrags geht es dann wundersamerweise mit den Tiefstellungen der Indizes, während du in der eigentlichen Aufgabenstellung Indizes und Exponenten gleichermaßen achtlos weggebügelt hast: Es muss fn=-fn-1+14fn-2+24fn-3 sowie fn=c1(-3)n+c2(-2)n+c34n heißen!
Februar1

Februar1 aktiv_icon

13:58 Uhr, 07.01.2022

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ja das heißt auch so, hab jetzt nochmal die Frage bearbeitet. aber wie kann ich (a) zeigen ?
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HAL9000

HAL9000

14:05 Uhr, 07.01.2022

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> hab jetzt nochmal die Frage bearbeitet.

Muss mir entgangen sein - ich sehe nach wie vor oben das unsägliche unbearbeitete Copy+Paste-Geschwurbel.

---------------------------------

Zu (a) Die zur Differenzengleichung fn=-fn-1+14fn-2+24fn-3 gehörende charakteristische Gleichung lautet

0=λ3+λ2-14λ-24=(λ+2)(λ+3)(λ-4),

d.h., mit den drei Lösungen -3, -2 und 4. Nun ist fn=λn Basislösung der Differenzengleichung für alle Lösungen λ der charakteristischen Gleichung. Die Linearkombinationen dieser drei linear unabhängigen Basislösungen (-3)n, (-2)n und 4n bilden dann die allgemeine Lösung dieser Gleichung.
Februar1

Februar1 aktiv_icon

16:15 Uhr, 07.01.2022

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super ,Dankeschön
zu b) ich weiß nicht ob es richtig ist, aber ich habe die Werte in der obigen Formel eingesetzt und somit 788 bekommen.
Hab aber das Gefühl, dass es so einfach nicht geht
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HAL9000

HAL9000

17:23 Uhr, 07.01.2022

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> zu b) ich weiß nicht ob es richtig ist, aber ich habe die Werte in der obigen Formel eingesetzt und somit 788 bekommen.

Wovon redest du? In b) sind drei Anfangswerte der Folge vorgegeben, und mit denen sollen die in a) zunächst noch offenen Parameter c1,c2,c3 konkret ausgerechnet werden! Und das geht so: Indem man n=1,2,3 in die allgemeine Ansatzformel fn=c1(-3)n+c2(-2)n+c34n einsetzt und mit den Vorgabewerten gleichsetzt. Das ergibt dann folgendes 3x3-LGLS

f1=-3c1-2c2+4c3=2

f2=9c1+4c2+16c3=56

f3=-27c1-8c2+64c3=44 .
Frage beantwortet
Februar1

Februar1 aktiv_icon

18:31 Uhr, 07.01.2022

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das war sehr hilfreich danke