Autor Tema: Obtener la ecuación característica de un polinomo (Recurrencias)

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19 Febrero, 2019, 12:32 pm
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OnlyDavies

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Hola buenas,

Disponemos de una ecuación como la siguiente:

\( T(n) = 5T(n-1) -8T(n-2) +4T(n-3) \)

Entonces yo sé que la metodología aplicada consiste en llevar todos los términos afectados por T a un lado de la igualdad tal que así:

\( T(n) - 5T(n-1) + 8T(n-2) - 4T(n-3) = 0 \)

Y entonces se hace lo siguiente:

\( x^3-5x^2+8x -4 = 0 \)

Mi pregunta es, matemáticamente ¿como se llega ahí?

Es decir, se que siempre si tengo la fórmula de las recurrencias homogenas tal que:

\( a_0 T(n) + a_1 T(n-1) + ... + a_k T(n-k)=0 \)

Sé que siempre el primer exponente de la x inicial corresponde a k. Por eso en el ejemplo anterior x está elevado a 3, porque T(n-k) era 3

Lo que no entiendo es como se obtiene matemáticamente esa "ecuación característica" que creo que lo llaman

Gracias de antemano

19 Febrero, 2019, 01:35 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Hola buenas,

Disponemos de una ecuación como la siguiente:

\( T(n) = 5T(n-1) -8T(n-2) +4T(n-3) \)

Entonces yo sé que la metodología aplicada consiste en llevar todos los términos afectados por T a un lado de la igualdad tal que así:

\( T(n) - 5T(n-1) + 8T(n-2) - 4T(n-3) = 0 \)

Y entonces se hace lo siguiente:

\( x^3-5x^2+8x -4 = 0 \)

Mi pregunta es, matemáticamente ¿como se llega ahí?

Es decir, se que siempre si tengo la fórmula de las recurrencias homogenas tal que:

\( a_0 T(n) + a_1 T(n-1) + ... + a_k T(n-k)=0 \)

Sé que siempre el primer exponente de la x inicial corresponde a k. Por eso en el ejemplo anterior x está elevado a 3, porque T(n-k) era 3

Entiendo es que lo que quieres saber es en que se basa ese método, es decir, porque el polinomio característico asociado a una ecuación de recurrencia ayuda a resolverlo.

La idea es la siguiente. Supón que tienes una ecuación:

\( a_0 T(n) + a_1 T(n-1) +\ldots+ a_k T(n-k)=0 \) (1)

Buscamos una solución de la forma:

\( T(n)=b^n \)

Susituyendo en (1):

\( a_0b^n+a_1b^{n-1}+\ldots+a_kb^{n-k}=0 \)

\( b^{n-k}(a_0b^k+a_1b^{k-1}+\ldots+a_k)=0 \)

De ahí se deduce que si \( b \) es raíz del polinomio:

\( a^0x^k+a_1x^{k-1}+\ldots+a_k=0 \)

entonces \( b^n \) es solución de la recurrencia.


Saludos.

CORREGIDO

19 Febrero, 2019, 01:52 pm
Respuesta #2

OnlyDavies

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Hola

Hola buenas,

Disponemos de una ecuación como la siguiente:

\( T(n) = 5T(n-1) -8T(n-2) +4T(n-3) \)

Entonces yo sé que la metodología aplicada consiste en llevar todos los términos afectados por T a un lado de la igualdad tal que así:

\( T(n) - 5T(n-1) + 8T(n-2) - 4T(n-3) = 0 \)

Y entonces se hace lo siguiente:

\( x^3-5x^2+8x -4 = 0 \)

Mi pregunta es, matemáticamente ¿como se llega ahí?

Es decir, se que siempre si tengo la fórmula de las recurrencias homogenas tal que:

\( a_0 T(n) + a_1 T(n-1) + ... + a_k T(n-k)=0 \)

Sé que siempre el primer exponente de la x inicial corresponde a k. Por eso en el ejemplo anterior x está elevado a 3, porque T(n-k) era 3

Entiendo es que lo que quieres saber es en que se basa ese método, es decir, porque el polinomio característico asociado a una ecuación de recurrencia ayuda a resolverlo.

La idea es la siguiente. Supón que tienes una ecuación:

\( a_0 T(n) + a_1 T(n-1) +\ldots+ a_k T(n-k)=0 \) (1)

Buscamos una solución de la forma:

\( T(n)=b^n \)

Susituyendo en (1):

\( a_0b^n+a_1b^{n-1}+\ldots+a_kb^{n-k}=0 \)

\( b^{n-k}(a_0b^k+a_1b^{k-1}+\ldots+a_k)=0 \)

De ahí se deduce que si b es raíz del polinomio:

\( a^0b^k+a_1b^{k-1}+\ldots+a_k=0 \)

Saludos.


Muchas gracias