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一階差分

鎖定
一階差分就是離散函數中連續相鄰兩項之差。當自變量從x變到x+1時,函數y=y(x)的改變量∆yx=y(x+1)-y(x),(x=0,1,2,......)稱為函數 y(x)在點x的一階差分,記為∆yx=yx+1-yx,(x=0,1,2,......)。
中文名
一階差分
外文名
difference of first order [4] 
所屬學科
離散數學
相關概念
差分、差分方程

一階差分基本概念

一階差分定義

設函數
,式中
只對
在非負整數值上有定義,在自變量x依次取遍非負整數,即
時,相應的函數值為
簡記為
定義1 當自變量從
變到
時,函數
的改變量
稱為函數
在點
一階差分,通常記作 [1] 

一階差分例題解析

例1
,求
解:
例2
(其中
),求
解:
可見,指數函數的差分等於指數函數乘上一個常數。
例3
,求
解:

一階差分高階差分

下面給出高階差分的定義。 [1] 
定義2 當自變量從
變到
時,一階差分的差分
稱為函數
二階差分,記作
,即
同樣,二階差分的差分稱為三階差分,記為
,即
依此類推,可得函數
n階差分

一階差分差分的性質及定理

(1)
(C為常數);
(2)
(3)
(4)若
為最高次項係數為
的n次多項式,則
(5)若
為n次多項式,則
(6)若
,則
是x的一個次數小於等於r的代數多項式 [2] 

一階差分差分方程

定義3 凡含有自變量x,未知函數
及未知函數的差分
的函數方程稱為差分方程,如方程
是差分方程.方程中差分的最高階數(即△上方最大的數字)稱為差分方程的階,幾階就稱為幾階差分方程,n階稱為n階差分方程
由於n階差分總可表示成n+1個點上函數值的線性組合.因而差分方程又可定義如下。
定義4 凡是含有自變量x以及兩個或兩個以上的未知函數值的函數方程
稱為差分方程。方程中未知函數下標的最大值與最小值的差稱為差分方程的階
定義5 (1) 如果將已知函數
代人差分方程,能使其對
成為恆等式,則稱函數
為該差分方程的一個解;
(2) 對於n階差分方程,含有n個獨立的任意常數
的解
稱為該差分方程的通解;(3)差分方程的不包含任意常數的解稱為該方程的特解。
在通解中給定一組任意常數
所確定的解,就是該n階差分方程的特解,常由初始條件求出一組任意常數的值,確定特解。 [3] 
參考資料
  • 1.    姚志鵬,何丹,崔唯.微積分:華中師範大學出版社,2015.05
  • 2.    南秀全,黃振國.多項式理論:哈爾濱工業大學出版社,2016.01
  • 3.    毛綱源.經濟數學(微積分) 解題方法技巧歸納 第3版:華中科技大學出版社,2012.07
  • 4.    —權威的術語知識服務平台  .術語在線[引用日期2022-02-14]