7阶常系数线性差分方程.doc
文本预览下载声明
微积分教学设计 教学札记
教学对象:财经类,管理类等专业
教学内容:一阶常系数齐次线性差分方程、一阶常系数齐次(非齐次)线性差分方程的通解
教学目的:理解一阶常系数齐次(非齐次)线性差分方程的通解求法
教学方法:利用多媒体进行启发式教学
教学重点:一阶常系数线性差分方程的通解
教学难点:待定系数法求非齐次线性方程的特解
教学过程
1.一阶常系数线性差分方程
在n阶常系数线性方程中,当时,便得到一阶常系数线性差分方程的,即
(1)
其中为的已知函数,为已知的非零常数。而(8.3.1)相应的齐次方程为
(2)
2.迭代法求一阶常系数齐次线性差分方程的通解
将方程(2),将其改写为,,假设在初始时刻(即),函数的取值为常数(任意),当分别为时,逐次迭代算得
,
,
于是,归纳可得方程(2)的通解为
, (3)
其中为任意常数。
例1 求差分方程的通解。
3.一阶常系数非齐次线性差分方程的通解
求非齐次线性差分方程(1)的通解的程序为:
第1步:求相应齐次线性方程(2)的通解;
第2步:求非齐次线性方程(1)的一个特解;
第3步:写出非齐次线性方程(1)的通解。
注:求方程(8.3.1)的特解的常用方法为“迭代法”与“待定系数法”。
( 迭代法
将方程(1)改写为
, 教学心得
则有:()
由数学归纳法可证
为方程的一个特解,因此方程(1)的通解为 ,其中为任意常数。
例2 求差分方程的通解。
( 待定系数法
情形一:为常数
设,其中为非零常数。方程(8.3.1)相应地变为
方程的通解为
例3 某客户在银行开了元的账户,年利率为,并计划以后每年年终再连续加存元。试问年末该客户账户有多少存款?
例4 求差分方程的通解。
情形二:为的多项式函数
以一次多项式为例:设,其中、为常数,且。这时,方程(1)相应地变为
则方程的通解为
注:可以类似地讨论为的次多项式的一般情形。
例5 求差分方程的通解。
情形三:为指数函数
设,其中、为非零的常数,且。这时,方程相应地变为, 则方程的通解为 教学札记 教学心得
例6 求差分方程的通解。 例7 求差分方程的通解。
情形四:为正弦—余弦型三角函数
设,其中、、为常数,且,与不同时为零。这时,方程(1)相应地变为
则方程的通解为
其中 ,
。
注:如果函数为或,作为特解的试解函数仍应为 或
例8 已知级数的通项为
()
求其部分和序列的通项。 4.作业 教学札记 教学心得
2
一阶常系数线性差分方程
第
二六
讲
显示全部