diff --git a/docs/maths/gen_fun.md b/docs/maths/gen_fun.md index d144566..5c3f6f8 100644 --- a/docs/maths/gen_fun.md +++ b/docs/maths/gen_fun.md @@ -50,6 +50,7 @@ _**Математическая индукция** — метод математ ([Википедия](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F)) Нам понадобится этот метод для того, чтобы доказать верность формулы, которую мы получим. Применяя к нашему случаю, можно сформулировать идею доказательства так: + 1. Нужно доказать **базу индукции**. То есть, что формула верна для $a_0$ и $a_1$. 2. Нужно доказать **переход индукции**. В нашем случае, это означает, что нужно проверить, что формула удовлетворяет изначальному рекуррентному уравнению. @@ -97,12 +98,12 @@ $$ Рассмотрим $(I)$ и $(II)$. $$\Large{ -(I) = \sum_{n=2}^\infty a_{n-1} z^{n-1} = \Big< +(I) = \sum_{n=2}^\infty a_{n-1} z^{n-1} = \left< \begin{split} k = n-1\\ n = k+1 \end{split} -\Big> = \sum_{k=1}^\infty a_{k} z^{k} = +\right> = \sum_{k=1}^\infty a_{k} z^{k} = }$$ $$\Large{ @@ -111,17 +112,20 @@ $$\Large{ }$$ $$\Large{ -(II) = \sum_{n=2}^\infty a_{n-2} z^{n-2} = \Big< +(II) = \sum_{n=2}^\infty a_{n-2} z^{n-2} = +\left< \begin{split} k = n-2\\ n = k+2 \end{split} -\Big> = \sum_{k=0}^\infty a_{k} z^{k} = G(z) +\right> += \sum_{k=0}^\infty a_{k} z^{k} = G(z) }$$ -Здесь мы производим замену и приводим суммы к виду $\sum_{i=0}^\infty a_iz^i$. Очевидно, значение суммы не зависит от названия счетчика $i$. +Здесь мы производим замену и приводим суммы к виду $\sum\limits_{i=0}^\infty a_iz^i$. Очевидно, значение суммы не зависит от названия счетчика $i$. Таким образом: + $$\Large{ G(z) = a_0 + a_1 z + z \left( G\left(z\right) - a_0 \right) + z^2G(z) = }$$ @@ -146,7 +150,7 @@ $$\Large{ G(z) = \frac{a_0 +a_1z-a_0z}{1 - z - z^2} }$$ -*Замечание*: получившееся дробь правильная. То есть степень многочлена в знаменателе больше, чем в числителе. +> *Замечание*: получившееся дробь правильная. То есть степень многочлена в знаменателе больше, чем в числителе. ## Разложение дроби на элементарные дроби @@ -204,8 +208,8 @@ a_0 + z(a_1 - a_0) = -Az + Az_2 - Bz + Bz_1 = (Az_2 + Bz_1) + z(-A -B) $$\Large{ \begin{cases} - a_0 = Az_2 + B z_1\\ - a_1 - a_0 = -A-B + &Az_2 &+ &B z_1 &= a_0\\ + &A &+ &B &= a_0 - a_1 \end{cases} }$$ @@ -260,6 +264,7 @@ $$\Large{ }$$ Проведя аналогичные вычисления для $B$ получим: + $$\Large{ B = \frac{a_0}{z_1-z_2} - z_2 \frac{a_0-a_1}{z_1-z_2} }$$ @@ -291,8 +296,9 @@ z_1z_2 = \frac{(1+\sqrt{5})(1-\sqrt{5})}{2\cdot2} = \frac{1-5}{4} = -1 }$$ Подставив результат в наше выражение: + $$\Large{ --\frac{a_0}{-1} = a_0, \text{Q.E.D.} +-\frac{a_0}{-1} = a_0, \text{ Q.E.D.} }$$ #### $n = 1$ @@ -335,6 +341,7 @@ $$\Large{ }$$ Как мы доказали: + $$\Large{ z_1z_2 = -1 }$$ @@ -344,7 +351,9 @@ z_1z_2 = -1 $$\Large{ z_1+z_2 = \frac{-1- \cancelto{0}{\sqrt{5}+\sqrt{5}} --1}{2} = -1 +-1}{2} = +\frac{-1-1}{2} = +-1 }$$ Подставив значения в выражение, получим: @@ -360,7 +369,7 @@ $$\Large{ = -\left( \cancelto{0}{a_0 - a_0} -a_1 -\right) = -(-a_1) = a_1, \text{Q.E.D.} +\right) = -(-a_1) = a_1, \text{ Q.E.D.} }$$ ### Переход индукции @@ -483,7 +492,7 @@ $$\Large{ $$\Large{ = -A \frac{1}{z_1^{n+3}} -B \frac{1}{z_2^{n+3}} = -a_{n+2}, \text{Q.E.D.} +a_{n+2}, \text{ Q.E.D.} }$$ ## Выводы