1、.第五节差分方程差分设函数 y=f(x),记为 yx.当 x 取遍非负整数时函数值可以排列成一个数列:y0,y1,yx,则差 yx+1 yx称为函数 yx的差分,也称为一阶差分,记为 yx,即yx=yx+1 yx.(yx)=yx+1 yx=(yx+2 yx+1)(yx+1 yx)=yx+2 2yx+1+yx,记为 2yx,即 2yx=(yx)=yx+22yx+1+yx,称为函数 yx的二阶差分.差分方程的定义.1含有自变量 x 和两个或两个以上的 yx,yx+1,的函数方程,称为差分方程.方程中未知函数附标的最大值与最小值的差数称为差分方程的阶.n 阶差分方程的一般形式为 F(x,yx,yx+
2、1,yx+n)=0.其中,F(x,yx,yx+1,yx+n)是 x,yx,yx+1,yx+n的已知函数.2含有自变量 x,未知函数 yx,以及 yx的差分 yx,2yx,的函数方程,称为差分方程.方程中未知函数差分的最高阶数,称为差分方程的阶.n 阶差分方程的一般形式为 F(x,yx,yx,nyx)=0.其中,F(x,yx,yx,nyx)是 x,yx,yx,nyx的已知函数,且至少 nyx要在方程中出现.一阶常系数线性差分方程形如 yx+1 ayx=f(x)(a 为非零常数)的方程称为一阶常系数线性差分方程,其中 f(x)为已知函数,yx为未知函数.当 f(x)=0 时,该方程为非齐次方程;当
3、 f(x)=0 时,该方程为齐次方程.一阶常系数线性差分方程的解法1 利用迭代法解出齐次差分方程 yx+1 ayx=0 的通解.yx=y0ax为该齐次差分方程的解,其中 y0是初值.在初值未知的情况下,可设 yx=Cax,其中 C 为任意常数.2 利用待定系数法求出原方程的一个特解.设一个与 f(x)形式相同但含有待定系数的函数 yx作为特解,代入原方程后求待定系数以确定所求特解 yx.3 原方程的通解为 yx=yx+yx.利用待定系数法求非齐次线性差分方程 yx+1 ayx=f(x)的特解f(x)的形式a特解形式 yxca=1yx=ka=1yx=kxcbxb=ayx=kbxb=ayx=kxbxcxna=1yx=B0+B1x+Bnxna=1yx=x(B0+B1x+Bnxn).例 15.差分方程 2yx yx=5 的通解为.?见讲义第五节同步习题.