Autor Tema: Recurrencias no homogéneas

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07 Mayo, 2019, 07:18 pm
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OnlyDavies

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Buenas, tengo el siguiente ejercicio resuelto, pero hay algunas cosas que no entiendo, escribo el ejercicio y explico posteriormente mis dudas:

Determinar el orden de complejidad de la siguiente función recursiva:

\( T(n) = 5T(n-1) - 8T(n-2) + 4T(n-3) +3+n^2 + n2^n \)

Solución:

Aplicamos el método general de resolución de recurrencias. Primero pasamos los términos con T del lado derecho al izquierdo y expresamos el resto de términos de la derecha como polinomios por potencias elevadas a n:

\( T(n)-5T(n-1)+8T(n-2)-4T(n-3) = (3+n^2)1^n + n2^n \)

Luego continúa pero el resto lo entiendo bien, el problema es este paso.

Mi duda es, por un lado, no entiendo lo de poner potencias elevadas a n. Es decir, pasa de esto:

\( T(n) =... 3+n^2 + n2^n \)

a esto:

\( ... (3+n^2)1^n + n2^n \)

No entiendo como puede hacer esa potencia, entiendo que debería multiplicar a todo, en ambos lados de la igualdad.

Mi segunda pregunta, va relacionada con la manera de resolver estas recurrencias, así que explico el método y luego mi duda.

Básicamente, la manera de resolver una recurrencia este tipo es (según mis apuntes) la siguiente:

Recurrencia general:

\( a_oT(n) +a_1T(n-1) + ... +a_kT(n-k) = b_1^n P_1^{d_1}(n)+...+b_s^n P_s^{d_s}(n) \)

Ecuación característica:

\( a_0x^k + a_1x^{k-1}+...+ a_k)(x-b_1)^{d_1+1} ... (x-b_s)^{d_s+1} = 0 \)

La pregunta es, dado que tengo que buscar en los terminos no afectados por las T una b y una d que cumpla la relación expresada aquí:  \( b_1^n P_1^{d_1}(n)+...+b_s^n P_s^{d_s}(n) \)

Es posible descomponer un polinomio tipo:

\( an^2 +bn + c  \)

en suma de dos polinomios:

\( P1 = an^2  \)

\( P2 = bn + c  \)


07 Mayo, 2019, 09:32 pm
Respuesta #1

geómetracat

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Mi duda es, por un lado, no entiendo lo de poner potencias elevadas a n. Es decir, pasa de esto:

\( T(n) =... 3+n^2 + n2^n \)

a esto:

\( ... (3+n^2)1^n + n2^n \)

No entiendo como puede hacer esa potencia, entiendo que debería multiplicar a todo, en ambos lados de la igualdad.

Está multiplicando algo por una potencia de \( 1 \), que es \( 1 \). Es decir, \( 3+n^2 = (3+n^2)1 \) (porque el \( 1 \) es la identidad para el producto) y como \( 1^n = 1 \), tienes que \( 3+n^2 = (3+n^2)1^n \). Esto lo hace para poner la recurrencia en la forma general que indicas después.

Citar
Mi segunda pregunta, va relacionada con la manera de resolver estas recurrencias, así que explico el método y luego mi duda.

Básicamente, la manera de resolver una recurrencia este tipo es (según mis apuntes) la siguiente:

Recurrencia general:

\( a_oT(n) +a_1T(n-1) + ... +a_kT(n-k) = b_1^n P_1^{d_1}(n)+...+b_s^n P_s^{d_s}(n) \)

Ecuación característica:

\( a_0x^k + a_1x^{k-1}+...+ a_k)(x-b_1)^{d_1+1} ... (x-b_s)^{d_s+1} = 0 \)

La pregunta es, dado que tengo que buscar en los terminos no afectados por las T una b y una d que cumpla la relación expresada aquí:  \( b_1^n P_1^{d_1}(n)+...+b_s^n P_s^{d_s}(n) \)

Es posible descomponer un polinomio tipo:

\( an^2 +bn + c  \)

en suma de dos polinomios:

\( P1 = an^2  \)

\( P2 = bn + c  \)

Aquí el lado derecho es \( 1^n(3+n^2) + 2^n n \). Puedes identificar: \( b_1=1 \), \( P_1(n) = 3+n^2 \), \( b_2 = 2 \), \( P_2(n)=n \)
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

08 Mayo, 2019, 01:20 pm
Respuesta #2

OnlyDavies

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Mi duda es, por un lado, no entiendo lo de poner potencias elevadas a n. Es decir, pasa de esto:

\( T(n) =... 3+n^2 + n2^n \)

a esto:

\( ... (3+n^2)1^n + n2^n \)

No entiendo como puede hacer esa potencia, entiendo que debería multiplicar a todo, en ambos lados de la igualdad.

Está multiplicando algo por una potencia de \( 1 \), que es \( 1 \). Es decir, \( 3+n^2 = (3+n^2)1 \) (porque el \( 1 \) es la identidad para el producto) y como \( 1^n = 1 \), tienes que \( 3+n^2 = (3+n^2)1^n \). Esto lo hace para poner la recurrencia en la forma general que indicas después.

Citar
Mi segunda pregunta, va relacionada con la manera de resolver estas recurrencias, así que explico el método y luego mi duda.

Básicamente, la manera de resolver una recurrencia este tipo es (según mis apuntes) la siguiente:

Recurrencia general:

\( a_oT(n) +a_1T(n-1) + ... +a_kT(n-k) = b_1^n P_1^{d_1}(n)+...+b_s^n P_s^{d_s}(n) \)

Ecuación característica:

\( a_0x^k + a_1x^{k-1}+...+ a_k)(x-b_1)^{d_1+1} ... (x-b_s)^{d_s+1} = 0 \)

La pregunta es, dado que tengo que buscar en los terminos no afectados por las T una b y una d que cumpla la relación expresada aquí:  \( b_1^n P_1^{d_1}(n)+...+b_s^n P_s^{d_s}(n) \)

Es posible descomponer un polinomio tipo:

\( an^2 +bn + c  \)

en suma de dos polinomios:

\( P1 = an^2  \)

\( P2 = bn + c  \)

Aquí el lado derecho es \( 1^n(3+n^2) + 2^n n \). Puedes identificar: \( b_1=1 \), \( P_1(n) = 3+n^2 \), \( b_2 = 2 \), \( P_2(n)=n \)

Gracias, ahora si lo veo!