鄭曉燕
(寧??h西店鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué),浙江 寧海 315613)
研究差分方程:a?R+,xi(i=1,2,…,n,n﹥2)互不相等,(1)。有解的條件、解的表達(dá)式與解的個(gè)數(shù)。
首先研究n=3 的簡(jiǎn)單情形,并希望從中得到一點(diǎn)啟示。設(shè)x1、x2、x3互不相等,
在研究差分方程(1)時(shí),我們?cè)趯?duì)一般的n討論時(shí),也需要引進(jìn)一個(gè)由遞推關(guān)系確定的多項(xiàng)式列,這里我們將討論一個(gè)性質(zhì)。
這說(shuō)明當(dāng)n=k+1 時(shí),(2)式也成立。因而對(duì)一切不小于2 的自然數(shù),(2)式恒成立。
當(dāng)n=3 4、時(shí),我們已經(jīng)求出了差分方程(2)的通解。沿著這個(gè)思路,我們成功地求出了一般情形的差分方程(1)的通解。往后出現(xiàn)的fn(x)即定理2.1 中所定義的多項(xiàng)式。
整理、并注意到fn(t)+afn-2(t)=tfn-1(t)即得
這說(shuō)明所有xi(i=1,2,n)都滿(mǎn)足關(guān)于X的方程:fn-1(t)X2+fn-1(t)X-afn-1(t)=0。
但xi(i=1,2,…,n)中至少有三個(gè)數(shù)互不相等,因而必有fn-1(t)=0。
定理3.2 設(shè)xi(i=1,2,…,n,n﹥2)滿(mǎn)足差分方程(1),則x1,x2,…,xn必有形式
我們?cè)诘? 節(jié)實(shí)際上已得到了差分方程(1)在n=3 4、的情形時(shí),其通解的個(gè)數(shù)都是兩個(gè)。本節(jié)研究差分方程(1)在一般n的情形時(shí),其通解的個(gè)數(shù)。