Relaciones Recurrentes

 

Conseguir Las Relaciones Recurrentes para:

 

 

1)   hn= -3hn-1 +25hn-2-21hn-3

 

Condiciones Iniciales:

 

h0    = -1, h1 =  0,  h2 = 1

 

Polinomio Caracteristico:

 

X3 +3X2-25X+21 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X =-7, X=3, X=1

 

Entonces:

hn = -3(-7)n-1+25(-7)n-2 -21(-7)n-3  

    =  (-7)n-3   (-3(-7) 2  +25(-7)-21)

    =  (-7)n-3   (-7) 3 

    =  (-7)n

 

hn = -3(3)n-1+25(3)n-2 -21(3)n-3

      =  (3)n-3   (-3(3) 2  +25(3)-21)

   =  (3)n-3   (3) 3 

   =  (3)n

 

hn = -3(1)n-1+25(1)n-2 -21(1)n-3

      =  (1)n-3   (-3(1) 2  +25(1)-21)

   =  (1)n-3   (1) 3 

   =  (1)n

 

ahora:

 

an   = λ1(-7)n + λ2(3)n + λ3(1)n

 

 

 

 

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 a0 :    λ1(-7)0+ λ2(3)0 + λ3(1)0   = -1

 a1 :   λ1 (-7)1+ λ2(3)1 + λ3(1)1    = 0

 a2 :   λ1 (-7)2+ λ2(3)2 + λ3(1)2   = 1

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   =   11/28

λ2  =  -118/56 

λ3    =   5/7

 

la solucion pedida es :

 

hn :   11/28 (-7)n- 118/56(3)n + 5/7(1)n 

 

 

2)    hn= 10hn-1 +16hn-2

                       

Condiciones Iniciales:

 

h0    = 2, h1 =  2

 

Polinomio Caracteristico:

 

X2-10X+16 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X = 8, X= 2

 

Entonces:

hn = 10(2)n-1-16(2)n-2  

    =  (8)n-2   (10(8) 1    -16 )

    =  (8)n-2   (8) 2 

    =  (8)n

 

hn = 10(2)n-1-16(2)n-2  

      =  (2)n-2 (10(2)1-16   )

   =  (2)n-2   (2) 2 

   =  (2)n

 

 

 

ahora:

 

an   = λ1(8)n + λ2(2)n  

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

a0 :    λ1(8)0+ λ2(2)0  = 2

 a1 :   λ1 (8)1+ λ2(2)1    = 2

 

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   = -1/3    

λ2  =  7/3

 

la solucion pedida es :

 

hn :   -1/3(8)n+7/3(2) n

 

 

 

3) hn+1= 2hn-1 -hn

               

Condiciones Iniciales:

 

h0    = 1, h1 = 1

 

Polinomio Caracteristico:

 

X2+X-2 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X = 1, X= -2

 

Entonces:

hn  = -1(1)n+2(1)n-1  

      =  (1)n-1 (-1(1)+ 2 )

   =  (1)n-1   (1) 1 

   =  (1)n

 

 

hn = -1(-2)n+2(-2)n-1  

      =  (-2)n-1 (-1(-2)+ 2 )

   =  (-2)n-1   (-2) 2 

   =  (-2)n+1

 

 

 

ahora:

 

an   = λ1(1)n + λ2(-2)n+1  

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

a0 :    λ1(1) -1+ λ2(-2)0  = 1

 a1 :   λ1 (1)0+ λ2(-2)1    = 1

 

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   =  1    

λ2  =  0

 

la solucion pedida es :

 

hn+1 :   (1)n

 

 

4)  )   hn+2hn-1 -1hn-2-2hn-3

 

Condiciones Iniciales:

 

h0    = h1 =  3,  h2 = 4

 

Polinomio Caracteristico:

 

X3 +2X2-X+2 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X =1, X= -1, X= -2

 

 

 

 

Entonces:

hn = -2(1)n-1+1(1)n-2 +2(1)n-3  

   

    =  (1)n

 

hn = -2(-1)n-1+1(-1)n-2 +2(-1)n-3

   =  (3)n

 

hn = -2(-2)n-1+1(-2)n-2 +2(-2)n-3

   =  (-2)n

 

ahora:

 

an   = λ1(1)n + λ2(-1)n + λ3(-2)n

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

a0 :    λ1(1)0+ λ2(-1)0 + λ3(-2)0   = 3

 a1 :   λ1 (1)1+ λ2(-1)1 + λ3(-2)1    = 3

a2 :   λ1 (1)2+ λ2(-1)2 + λ3(-2)2   = 4

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   =   19/6

λ2  =  -1/2 

λ3    =   1/3

 

la solucion pedida es :

 

hn :   19/6 (1)n- 1/2(-1)n + 1/3(-2)n 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) hn= 4hn-2

               

Condiciones Iniciales:

 

h0    = 0, h1 = 1

 

Polinomio Caracteristico:

 

X2-4 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X = 2, X= -2

 

Entonces:

hn  = 4(2)n-2  

    =  (2)n

 

 

hn = 4(-2)n-2  

   =  (-2)n

 

 

 

ahora:

 

an   = λ1(2)n + λ2(-2)n  

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

a0 :    λ1(1) 0+ λ2(1)0  = 0

 a1 :   λ1 (2)1- λ2(2)1    = 1

 

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   =  1 /4   

λ2  =  -1/4

 

la solucion pedida es :

 

hn  =  1/4 (2)n    - 1/4 (-2)n

6)  hn= 3hn-1 +4hn-2-12hn-3

 

Condiciones Iniciales:

 

h0    = 1, h1 =  4,  h2 = 1

 

Polinomio Caracteristico:

 

X3 -3X2-4X+12 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X =2, X=-2, X=3

 

Entonces:

hn = 3(2)n-1+4(2)n-2 -12(2)n-3

     

   =  (2)n

 

 

hn = 3(-2)n-1+4(-2)n-2 -12(-2)n-3

     

   =  (-2)n

 

hn = 3(3)n-1+4(3)n-2 -12(3)n-3

   =  (3)n

 

ahora:

 

an   = λ1(2)n + λ2(-2)n + λ3(3)n

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

a0 :    λ1(2)0+ λ2(-2)0 + λ3(3)0   = -1

 a1 :   λ1 (2)1+ λ2(-2)1 + λ3(3)1    = 4

a2 :   λ1 (2)2+ λ2(-2)2 + λ3(3)2   = 1

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   =  2.25

λ2  =  - 0.65 

λ3    =  -0.6

 

la solucion pedida es :

 

hn :   2.25(2)n- 0.65( -2)n -0.6(3)n 

 

 

7) )  hn= -2hn-1 +36hn-2 +2hn-3 - 35hn-4

 

Condiciones Iniciales:

 

h0    =-2, h1 =  1,  h2 = 0, h3=  1

 

Polinomio Caracteristico:

 

X4+2X3-36X2-2X +35 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X =1, X= 5, X=-1, X=-7

 

 

Entonces:

 

hn = -2(1)n-1+36(1)n-2 +2(1)n-3   -35(1)n-4

     =  (1)n

hn = -2(5)n-1+36(5)n-2 +2(5)n-3   -35(5)n-4

     =  (5)n

hn    = -2(-1)n-1+36(-1)n-2 +2(-1)n-3   -35(-1)n-4

     =  ( -1)n

hn    = -2(-7)n-1+36(-7)n-2 +2(-7)n-3   -35(-7)n-4

     =  ( -7)n

 

ahora:

 

an   = λ1(1)n + λ2(5)n + λ3(-1)n +λ4(-7)n

 

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

a0 : λ1 (1)0+ λ2(5)0 3(-1) 0 4 (-7) 0   = -2

 a1 :  λ1 (1)1+ λ2(5)1 3(-1) 1  4 (-7) 1    = 1

a2 :   λ1 (1)2+ λ2(5)2 3(-1) 2  4 (-7) 2    = 0

a3 :   λ1 (1)3+ λ2(5)3 3(-1) 3   4 (-7) 3      = 1

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   =  -0.59375

λ2  =  0.048611111

λ3    =  -1.47222222

λ4  = 1.7361111 

 

 

la solucion pedida es :

 

hn :   -(0.59375)(1)n+0.048611111( 5)n – 1.47222222(-1)n   +1.7361111  (7)n

 

 

8) hn= -5hn-1 +6hn-2 +4hn-3 -8hn-4

 

Condiciones Iniciales:

 

h0    = 1, h1 =  1,  h2 = 2, h3=  1

 

Polinomio Caracteristico:

 

X4-5X3+6X2+4X -8= 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X =2, X= 2, X= 2, X= -1

 

 

Entonces:

 

hn = 5(2)n-1 -  6(2)n-2 -4(2)n-3   +8(2)n-4

     =  (2)n

 

hn = 5(-1)n-1 -  6(-1)n-2 -4(-1)n-3   +8(-1)n-4

     =  (-1)n

 

 

hn   =  hn (1) + hn (2)

 

hn (1) = λ1(2)n + λ2  n(2)n + λ3 n2(2)n

 

 

hn (2) = λ4(-1) n

 

 

como conseguimos raices repetidas planteamos la solucion de otra manera:

 

an   = λ1(2)n + λ2  n(2)n + λ3 n2(2)n +λ4(-1)n

 

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

 a0 :   λ1 (2)0+ λ2 0(2)0 3 0(2) 0 4 (-1) 0   = 1

 a1 :   λ1 (2)1+ λ2 1(2)1 3 12  (2) 1   4 (-1) 3      =  0

 a2 :   λ1 (2)2+ λ2 2(2)2 3 22  (2) 3   4 (2) 3      = 2

 a3 :   λ1 (2)3+ λ2 3(2)3 3 32  (2) 3   4 (-1) 3      = 1

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   = 0.29629

λ2  =  0.0972

λ3    =  – 0.0416

λ4  =0.70370 

 

hn :   0.29629(2)n+0.0972n( 2)n – 0.0416n2(2)n   +0.70370  (-1)n

 

 

 

9) hn= 6hn-1 +8hn-3-12hn-2

 

Condiciones Iniciales:

 

h0    = 0, h1 =  1,  h2 = 1

 

Polinomio Caracteristico:

 

X3 -6X2+12X-8 = 0

 

Las Raices del Polinomio:

 

X =2, X=-2

 

 

ahora:

 

an   : λ1 (2)n+ λ2 n( 2)n 3n2(2)n 

 

 

 

 

haciendo uso de las condiciones iniciales:

 

 a0 :    λ1(2)0+ λ2 0(-2)0 + λ3  0(3)0   = 0

 a1 :   λ1 (2)1+ λ2   1 (2)1 + λ3 1  (2)1    = 1

 a2 :   λ1 (2)2+ λ2   2(2)2 + λ3   (2)2 (2)2   = 1

 

resolviendo el sistemas de ecuaciones:

 

λ1   =  0

λ2  =  7/8

λ3    =  -3/8

 

la solucion pedida es :

 

hn :   0(2)n+7/8 n( 2)n -3/8 n2(3)n