◎ 王君玉
非線性差分方程廣泛出現(xiàn)在自然科學領(lǐng)域,在物理學、化學、生物學、生態(tài)學、工程學中都有著重要的應(yīng)用,因此如何求非線性差分方程的解是學者普遍關(guān)注的問題,對解常見的線性差分方程問題又較成熟的方法,筆者介紹非線性差分方程的幾種特殊求法。
若f(α)=α,則稱α為f(x) 的不動點,用不動點法可把非線性差分方程化為等差、等比數(shù)列或某些可求解的遞推關(guān)系,達到求解目的。
評注:分式差分方程由于它形式的特殊性,在求其通解時它的不動點也必定會有一些更巧的用處,我們可以找出不動點、xn和xn-1之間的等量關(guān)系,然后再由遞歸的方式來計算它的通解。
根據(jù)此類方法,筆者編出以下題。
運用取對數(shù)方法,可將含有指數(shù)或根式的遞推式轉(zhuǎn)化為等差、等比等數(shù)列求解。
評注:對于指數(shù)式或根式的差分方程,兩邊取對數(shù),可把其化為一階線性差分方程,求得通解后再轉(zhuǎn)化為題目所求數(shù)列的通項。
根據(jù)以上方法,筆者編出以下題
例4 解差分方程
解設(shè)zn=lnxn,兩邊取對數(shù),我們得到
運用三角代換,可將差分方程中的分式或根式等化簡,使問題便于求解。
評注:根據(jù)此類差分方程的特點,暗含某些三角公式的運算形式,應(yīng)用三角代換后,可去除差分方程中的根式,類比公式即可得出所要求的通項公式。
根據(jù)此類方法,筆者編出以下題.
運用分式代換,可以將復雜的差分方程轉(zhuǎn)化為較簡單的差分方程,以便求解。
根據(jù)此類方法,筆者編出以下題
評注:對于較復雜的差分方程形式,可將其用適當?shù)姆质酱鷵Q,變?yōu)槌R姷牟罘址匠绦问接枰越鉀Q。