遞推方程(也稱為差分方程)是微分方程 的離散 аналог。差分方程涉及整數函式 ,形式如下:
(1)
其中 是某個整數函式 。上述方程是一階常微分方程 的離散 аналог:
(2)
差分方程的例子經常出現在動力系統 中。例子包括曼德勃羅集 和朱利亞集 定義中涉及的迭代:
(3)
其中 是一個常數,以及邏輯斯蒂方程 :
(4)
其中 是一個常數。也許最著名的遞推關係例子是定義斐波那契數 的那個:
(5)
對於 且 。
遞推方程可以使用以下方法求解:RSolve [eqn , a [n ], n ]。線性遞推方程 的解可以直接計算,但二次遞推方程 則不太容易理解。
由遞推關係生成的序列稱為遞推序列。
設
(6)
其中廣義冪 和 對於 , 1, ... 由下式給出:
(7)
具有不同的非零 根 ,係數 是 多項式 ,次數為 ,對於正整數 ,且 。那麼序列 ,其中 滿足遞推關係 :
(8)
(Myerson 和 van der Poorten 1995)。
一般遞推序列中的項屬於在整數 上的有限生成環 ,因此每個有理數 都不可能出現在任何有限生成的遞推序列中。如果一個遞推序列無限次消失,那麼它會在算術級數上消失,其公差為 1,僅取決於根。遞推序列可以無限次取值的數量受到某個整數 的限制,該整數僅取決於根。不存在每個整數 都無限次出現的遞推序列,也不存在每個高斯整數 都出現的遞推序列(Myerson 和 van der Poorten 1995)。
設 是一個界限,使得階數為 的非退化整數 遞推序列至少取值零 次。那麼 , ,且 (Myerson 和 van der Poorten 1995)。 的最大情況是:
(9)
其中
(10)
(11)
零點是
(12)
(Beukers 1991)。
另請參閱 自變數加法關係 ,
自變數乘法關係 ,
比內形式 ,
比內斐波那契數公式 ,
克倫肖遞推公式 ,
差分-微分方程 ,
快速斐波那契變換 ,
斐波那契數 ,
有限差分 ,
指標方程 ,
線性遞推方程 ,
盧卡斯序列 ,
常微分方程 ,
二次遞推方程 ,
商差表 ,
反射關係 ,
平移關係 ,
Skolem-Mahler-Lech 定理
使用 探索
參考文獻 Abramov, S. A. "Rational Solutions of Linear Differential and Difference Equations with Polynomial Coefficients." USSR Comput. Meths. Math. Phys. 29 , 7-12, 1989. Abramov, S. A. "Rational Solutions of Linear Difference and -Difference Equations with Polynomial Coefficients." Proc. ISSAC' 95 , 285-289, 1995. Abramov, S. A.; Bronstein, M.; and Petkovšek, M. "On Polynomial Solutions of Linear Operator Equations." Proc. ISSAC' 95 , 290-296, 1995. Agarwal, R. P. Difference Equations and Inequality: Theory, Methods, and Applications, 2nd ed., rev. exp. New York: Dekker, 2000. Batchelder, P. M. An Introduction to Linear Difference Equations. New York: Dover, 1967. Bellman, R. E. and Cooke, K. L. Differential-Difference Equations. New York: Academic Press, 1963. Beukers, F. "The Zero-Multiplicity of Ternary Recurrences." Composito Math. 77 , 165-177, 1991. Beyer, W. H. "Finite Differences." CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 429-460, 1988. Birkhoff, G. D. "General Theory of Linear Difference Equations." Trans. Amer. Math. Soc. 12 , 243-284, 1911. Brand, L. Differential and Difference Equations. New York: Wiley, 1966. Fulford, G.; Forrester, P.; and Jones, A. Modelling with Differential and Difference Equations. New York: Cambridge University Press, 1997. Goldberg, S. Introduction to Difference Equations, with Illustrative Examples from Economics, Psychology, and Sociology. New York: Dover, 1986. Greene, D. H. and Knuth, D. E. Mathematics for the Analysis of Algorithms, 3rd ed. Boston, MA: Birkhäuser, 1990. Levy, H. and Lessman, F. Finite Difference Equations. New York: Dover, 1992. Myerson, G. and van der Poorten, A. J. "Some Problems Concerning Recurrence Sequences." Amer. Math. Monthly 102 , 698-705, 1995. Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; and Vetterling, W. T. "Recurrence Relations and Clenshaw's Recurrence Formula." §5.5 in Numerical Recipes in FORTRAN: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 172-178, 1992. Richtmyer, R. D. and Morton, K. W. Difference Methods for Initial-Value Problems, 2nd ed. New York: Interscience Publishers, 1967. Riordan, J. An Introduction to Combinatorial Analysis. New York: Wiley, 1980. Sloane, N. J. A. and Plouffe, S. "Recurrences and Generating Functions" and "Other Methods for Hand Analysis." §2.4 and 2.6 in The Encyclopedia of Integer Sequences. San Diego, CA: Academic Press, pp. 9-10 and 13-18, 1995. van Hoeij, M. Rational Solutions of Linear Difference Equations." Proc. ISSAC' 98 , 120-123, 1998. Weisstein, E. W. "Books about Difference Equations." http://www.ericweisstein.com/encyclopedias/books/DifferenceEquations.html . Wimp, J. Computations with Recurrence Relations. Boston, MA: Pitman, 1984. Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 128 -131, 2002. 在 上引用 遞推方程
請引用本文為
Weisstein, Eric W. "遞推方程。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/RecurrenceEquation.html
學科分類