齐次差分方程

如题所述

差分方程是包含未知函数的差分及自变数的方程。在求微分方程*的数值解时,常把其中的微分用相应的差分来近似,所导出的方程就是差分方程。通过解差分方程来求微分方程的近似解,是连续问题离散化的一个例子。

齐次差分方程的定理如下:
定理1(齐次线性差分方程解的叠加原理
若y1(t),y2(t),…,ym(t)是齐次线性差分方程yt+n+a1yt+n-1 +a2yt+n-2+…+an-1yt+1+anyt=0的m个特解(m≥2),则其线性组合y(t)=A1y1(t)+A2y2(t)+…+Amym(t)也是方程 的解,其中A1,A2,…,Am为任意常数。
定理2n阶齐次线性差分方程yt+n+a1yt+n-1 +a2yt+n-2 +…+an-1yt+1+anyt=0一定存在n个线性无关的特解。
定理3(齐次线性差分方程通解结构定理)
如果y1(t),y2(t),…,yn(t)是齐次线性差分方程yt+n+a1yt+n-1 +a2yt+n-2 +…+an-1yt+1+anyt=0的n个线性无关的特解,则方程 的通解为:yA(t)=A1y1(t)+A2y2(t)+…+Anyn(t),其中A1,A2,…,An为n个任意(独立)常数。
定理4(非齐次线性差分方程通解结构定理)
如果 (t)是非齐次线性方程yt+n+a1(t)yt+n-1+a2(t)yt+n-2 +…+an-1(t)yt+1+an(t)yt=f(t)的一个特解,yA(t)是其对应的齐次线性方程yt+n+a1yt+n-1 +a2yt+n-2 +…+an-1yt+1+anyt=0的通解,那么,非齐次线性差分方程的通解为:y(t)=yA(t)+ (t),即y(t)=A1y1(t)+A2y2(t)+…+Anyn(t)+ (t),这里A1,A2,…,An为n个任意(独立)常数。
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