142
142
<body lang="es" bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#0000FF" vlink="#800080" alink="#FF0000">
144
<a name="stirling"></a>
145
<a name="SEC270"></a>
144
<a name="solve_005frec"></a>
145
<a name="SEC277"></a>
146
146
<table cellpadding="1" cellspacing="1" border="0">
147
<tr><td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_70.html#SEC269" title="Previous section in reading order"> < </a>]</td>
148
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC271" title="Next section in reading order"> > </a>]</td>
147
<tr><td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_70.html#SEC276" title="Previous section in reading order"> < </a>]</td>
148
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC278" title="Next section in reading order"> > </a>]</td>
149
149
<td valign="middle" align="left"> </td>
150
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_70.html#SEC265" title="Beginning of this chapter or previous chapter"> << </a>]</td>
150
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_70.html#SEC267" title="Beginning of this chapter or previous chapter"> << </a>]</td>
151
151
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima.html#SEC_Top" title="Up section"> Up </a>]</td>
152
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC272" title="Next chapter"> >> </a>]</td>
152
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC280" title="Next chapter"> >> </a>]</td>
153
153
<td valign="middle" align="left"> </td>
154
154
<td valign="middle" align="left"> </td>
155
155
<td valign="middle" align="left"> </td>
156
156
<td valign="middle" align="left"> </td>
157
157
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima.html#SEC_Top" title="Cover (top) of document">Top</a>]</td>
158
158
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_toc.html#SEC_Contents" title="Table of contents">Contents</a>]</td>
159
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_76.html#SEC287" title="Index">Index</a>]</td>
159
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_78.html#SEC302" title="Index">Index</a>]</td>
160
160
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_abt.html#SEC_About" title="About (help)"> ? </a>]</td>
162
<h1 class="chapter"> 71. stirling </h1>
162
<h1 class="chapter"> 71. solve_rec </h1>
164
164
<table class="menu" border="0" cellspacing="0">
165
<tr><td align="left" valign="top"><a href="#SEC271">71.1 Funciones y variables para stirling</a></td><td> </td><td align="left" valign="top">
165
<tr><td align="left" valign="top"><a href="#SEC278">71.1 Introducción a solve_rec</a></td><td> </td><td align="left" valign="top">
167
<tr><td align="left" valign="top"><a href="#SEC279">71.2 Funciones y variables para solve_rec</a></td><td> </td><td align="left" valign="top">
170
<a name="Funciones-y-variables-para-stirling"></a>
171
<a name="SEC271"></a>
172
<table cellpadding="1" cellspacing="1" border="0">
173
<tr><td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC270" title="Previous section in reading order"> < </a>]</td>
174
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC272" title="Next section in reading order"> > </a>]</td>
175
<td valign="middle" align="left"> </td>
176
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC270" title="Beginning of this chapter or previous chapter"> << </a>]</td>
177
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC270" title="Up section"> Up </a>]</td>
178
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC272" title="Next chapter"> >> </a>]</td>
179
<td valign="middle" align="left"> </td>
180
<td valign="middle" align="left"> </td>
181
<td valign="middle" align="left"> </td>
182
<td valign="middle" align="left"> </td>
183
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima.html#SEC_Top" title="Cover (top) of document">Top</a>]</td>
184
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_toc.html#SEC_Contents" title="Table of contents">Contents</a>]</td>
185
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_76.html#SEC287" title="Index">Index</a>]</td>
186
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_abt.html#SEC_About" title="About (help)"> ? </a>]</td>
188
<h2 class="section"> 71.1 Funciones y variables para stirling </h2>
192
<dt><u>Función:</u> <b>stirling</b><i> (<var>z</var>,<var>n</var>)</i>
193
<a name="IDX2090"></a>
195
<dd><p>Sustituye <code>gamma(x)</code> por la fórmula de Stirling <em>O(1/x^(2n-1))</em>.
196
Si <var>n</var> no es un entero no negativo, emite un mensaje de error.
198
<p>Referencia: Abramowitz & Stegun, " Handbook of mathematical functions", 6.1.40.
201
</p><pre class="example">(%i1) load (stirling)$
203
(%i2) stirling(gamma(%alpha+x)/gamma(x),1);
204
1/2 - x x + %alpha - 1/2
207
--------------- - ---- - %alpha
210
(%i3) taylor(%,x,inf,1);
212
%alpha x %alpha - x %alpha
213
(%o3)/T/ x + -------------------------------- + . . .
215
(%i4) map('factor,%);
217
%alpha (%alpha - 1) %alpha x
218
(%o4) x + -------------------------------
221
<p>La función <code>stirling</code> conoce la diferencia existente entre
222
la variable 'gamma' y la función gamma:
224
<pre class="example">(%i5) stirling(gamma + gamma(x),0);
226
(%o5) gamma + sqrt(2) sqrt(%pi) x %e
227
(%i6) stirling(gamma(y) + gamma(x),0);
229
(%o6) sqrt(2) sqrt(%pi) y %e
231
+ sqrt(2) sqrt(%pi) x %e
233
<p>Antes de hacer uso de esta función ejecútese <code>load("stirling")</code>.
238
<table cellpadding="1" cellspacing="1" border="0">
239
<tr><td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC270" title="Beginning of this chapter or previous chapter"> << </a>]</td>
240
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC272" title="Next chapter"> >> </a>]</td>
241
<td valign="middle" align="left"> </td>
242
<td valign="middle" align="left"> </td>
243
<td valign="middle" align="left"> </td>
244
<td valign="middle" align="left"> </td>
245
<td valign="middle" align="left"> </td>
246
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima.html#SEC_Top" title="Cover (top) of document">Top</a>]</td>
247
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_toc.html#SEC_Contents" title="Table of contents">Contents</a>]</td>
248
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_76.html#SEC287" title="Index">Index</a>]</td>
172
<a name="Introducci_00f3n-a-solve_005frec"></a>
173
<a name="SEC278"></a>
174
<table cellpadding="1" cellspacing="1" border="0">
175
<tr><td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC277" title="Previous section in reading order"> < </a>]</td>
176
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC279" title="Next section in reading order"> > </a>]</td>
177
<td valign="middle" align="left"> </td>
178
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC277" title="Beginning of this chapter or previous chapter"> << </a>]</td>
179
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC277" title="Up section"> Up </a>]</td>
180
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC280" title="Next chapter"> >> </a>]</td>
181
<td valign="middle" align="left"> </td>
182
<td valign="middle" align="left"> </td>
183
<td valign="middle" align="left"> </td>
184
<td valign="middle" align="left"> </td>
185
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima.html#SEC_Top" title="Cover (top) of document">Top</a>]</td>
186
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_toc.html#SEC_Contents" title="Table of contents">Contents</a>]</td>
187
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_78.html#SEC302" title="Index">Index</a>]</td>
188
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_abt.html#SEC_About" title="About (help)"> ? </a>]</td>
190
<h2 class="section"> 71.1 Introducción a solve_rec </h2>
192
<p>El paquete <code>solve_rec</code> resuelve expresiones recurrentes lineales con
193
coeficientes polinomiales.
195
<p>Ejecútese <code>demo(solve_rec);</code> para ver una demostración sobre
196
la utilización de este paquete.
200
<pre class="example">(%i1) load("solve_rec")$
201
(%i2) solve_rec((n+4)*s[n+2] + s[n+1] - (n+1)*s[n], s[n]);
203
%k (2 n + 3) (- 1) %k
205
(%o2) s = -------------------- + ---------------
206
n (n + 1) (n + 2) (n + 1) (n + 2)
209
<a name="Funciones-y-variables-para-solve_005frec"></a>
210
<table cellpadding="1" cellspacing="1" border="0">
211
<tr><td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC278" title="Previous section in reading order"> < </a>]</td>
212
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC280" title="Next section in reading order"> > </a>]</td>
213
<td valign="middle" align="left"> </td>
214
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC277" title="Beginning of this chapter or previous chapter"> << </a>]</td>
215
<td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC277" title="Up section"> Up </a>]</td>
216
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC280" title="Next chapter"> >> </a>]</td>
217
<td valign="middle" align="left"> </td>
218
<td valign="middle" align="left"> </td>
219
<td valign="middle" align="left"> </td>
220
<td valign="middle" align="left"> </td>
221
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima.html#SEC_Top" title="Cover (top) of document">Top</a>]</td>
222
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_toc.html#SEC_Contents" title="Table of contents">Contents</a>]</td>
223
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_78.html#SEC302" title="Index">Index</a>]</td>
224
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_abt.html#SEC_About" title="About (help)"> ? </a>]</td>
227
<a name="SEC279"></a>
228
<h2 class="section"> 71.2 Funciones y variables para solve_rec </h2>
232
<dt><u>Función:</u> <b>reduce_order</b><i> (<var>rec</var>, <var>sol</var>, <var>var</var>)</i>
233
<a name="IDX2297"></a>
235
<dd><p>Reduce el orden de la expresión recurrente lineal <var>rec</var> cuando
236
se conoce una solución particular <var>sol</var>. La recurrencia
237
reducida puede utilizarse para obterner más soluciones.
241
<pre class="example">(%i3) rec: x[n+2] = x[n+1] + x[n]/n;
246
(%i4) solve_rec(rec, x[n]);
247
WARNING: found some hypergeometrical solutions!
250
(%i5) reduce_order(rec, n, x[n]);
262
(%o6) (- n - 2) %u - %u
264
(%i6) solve_rec((n+2)*%u[n+1] + %u[n], %u[n]);
268
(%o6) %u = ----------
271
So the general solution is
276
%k n > -------- + %k n
284
<dt><u>Variable opcional:</u> <b>simplify_products</b>
285
<a name="IDX2298"></a>
287
<dd><p>Valor por defecto: <code>true</code>
289
<p>Si <code>simplify_products</code> vale <code>true</code>, <code>solve_rec</code> intentará
290
simplificar los productos del resultado.
292
<p>Véase también <code>solve_rec</code>.
299
<dt><u>Función:</u> <b>simplify_sum</b><i> (<var>expr</var>)</i>
300
<a name="IDX2299"></a>
302
<dd><p>Intenta reducir todas las sumas que aparecen en <var>expr</var> a una forma
305
<p>Para utilizar esta función cárguese previamente el paquete <code>simplify_sum</code>
306
ejecutando la instrucción <code>load(simplify_sum)</code>.
310
<pre class="example">(%i1) load("simplify_sum")$
311
(%i2) sum(binom(n+k,k)/2^k, k, 0, n) +
312
sum(binom(2*n, 2*k), k, 0, n);
315
\ binomial(n + k, k) \
316
(%o2) > ------------------ + > binomial(2 n, 2 k)
320
(%i3) simplify_sum(%);
330
<dt><u>Función:</u> <b>solve_rec</b><i> (<var>eqn</var>, <var>var</var>, [<var>init</var>])</i>
331
<a name="IDX2300"></a>
333
<dd><p>Obtiene las soluciones hipergeométricas de la expresión recurrente <var>eqn</var>
334
con coeficientes lineales en la variable <var>var</var>. Los argumentos opcionales
335
<var>init</var> son condiciones iniciales.
337
<p>La función <code>solve_rec</code> puede resolver expresiones recurrentes con
338
coeficientes constantes, encuentra soluciones hipergeométricas de
339
expresiones recurrentes lineales homogéneas con coeficientes
340
polinomiales, obtiene soluciones racionales de expresiones recurrentes
341
lineales con coeficientes lineales y resuelve también expresiones
342
recurrentes de Ricatti.
344
<p>Nótese que el tiempo de ejecución del algoritmo para encontrar soluciones
345
hipergeométricas es exponencial respecto del grado del coeficiente principal.
347
<p>Para hacer uso de esta función ejecútese previamente <code>load(solve_rec);</code>.
349
<p>Ejemplo de recurrencia lineal con coeficientes constantes:
351
<pre class="example">(%i2) solve_rec(a[n]=a[n-1]+a[n-2]+n/2^n, a[n]);
353
(sqrt(5) - 1) %k (- 1)
355
(%o2) a = ------------------------- - ----
361
+ ------------------ - ----
365
<p>Ejemplo de recurrencia lineal con coeficientes polinomiales:
367
<pre class="example">(%i7) 2*x*(x+1)*y[x] - (x^2+3*x-2)*y[x+1] + (x-1)*y[x+2];
369
(%o7) (x - 1) y - (x + 3 x - 2) y + 2 x (x + 1) y
371
(%i8) solve_rec(%, y[x], y[1]=1, y[3]=3);
377
<p>Ejemplo de recurrencia de Ricatti:
379
<pre class="example">(%i2) x*y[x+1]*y[x] - y[x+1]/(x+2) + y[x]/(x-1) = 0;
382
(%o2) x y y - ------ + ----- = 0
384
(%i3) solve_rec(%, y[x], y[3]=5)$
385
(%i4) ratsimp(minfactorial(factcomb(%)));
388
(%o4) y = - -------------------------------------------------
390
5 x - 3 x - 25 x + 15 x + 20 x - 12 x - 1584
393
<p>Véanse también <code>solve_rec_rat</code>, <code>simplify_products</code> y <code>product_use_gamma</code>.
398
<dt><u>Función:</u> <b>solve_rec_rat</b><i> (<var>eqn</var>, <var>var</var>, [<var>init</var>])</i>
399
<a name="IDX2301"></a>
401
<dd><p>Calcula las soluciones racionales de las expresiones recurrentes lineales.
402
Véase <code>solve_rec</code> para la descripción de sus argumentos.
404
<p>Para hacer uso de esta función ejecútese previamente <code>load(solve_rec);</code>.
408
<pre class="example">(%i1) (x+4)*a[x+3] + (x+3)*a[x+2] - x*a[x+1] + (x^2-1)*a[x];
409
(%o1) (x + 4) a + (x + 3) a - x a
414
(%i2) solve_rec_rat(% = (x+2)/(x+1), a[x]);
416
(%o2) a = ---------------
419
<p>Véase también <code>solve_rec</code>.
424
<dt><u>Variable opcional:</u> <b>product_use_gamma</b>
425
<a name="IDX2302"></a>
427
<dd><p>Valor por defecto:<code>true</code>
429
<p>Si <code>product_use_gamma</code> vale <code>true</code>, <code>solve_rec</code>
430
introduce la función gamma en la expresión del resultado
431
cuando se simplifican productos.
433
<p>Véanse también <code>simplify_products</code> y <code>solve_rec</code>.
438
<dt><u>Función:</u> <b>summand_to_rec</b><i> (<var>summand</var>, <var>k</var>, <var>n</var>)</i>
439
<a name="IDX2303"></a>
441
<dd><p>Devuelve la expresión recurrente que satisface la suma
443
<pre class="example"> inf
451
<p>donde el sumando es hipergeométrico en <var>k</var> y <var>n</var>.
453
<p>Para hacer uso de esta función deben cargarse previamente los paquetes
454
<code>zeilberger</code> y <code>solve_rec</code> mediante la ejecución de las sentencias
455
<code>load(solve_rec)</code> y <code>load(zeilberger)</code>.
457
<pre class="example">(%i17) load("zeilberger")$
458
(%i18) summand: binom(3*k+1,k)*binom(3*(n-k),n-k)/(3*k+1)$
459
(%i19) summand_to_rec(summand, k, n);
460
Dependent equations eliminated: (3 2)
461
(%o19) - 4 (n + 2) (2 n + 3) (2 n + 5) sm
464
+ 12 (2 n + 3) (9 n + 27 n + 22) sm
466
- 81 (n + 1) (3 n + 2) (3 n + 4) sm
468
(%i21) sum(''summand, k, 0, n), n=0;
470
(%i22) sum(''summand, k, 0, n), n=1;
472
(%i23) product_use_gamma: false$
473
(%i24) solve_rec(%o19, sm[n], sm[0]=1, sm[1]=4);
477
( ! ! (3 %j + 2)) ( ! ! (3 %j + 4)) 3
480
(%o24) sm = ------------------------------------------
484
( ! ! (2 %j + 3)) 2 n!
491
<table cellpadding="1" cellspacing="1" border="0">
492
<tr><td valign="middle" align="left">[<a href="#SEC277" title="Beginning of this chapter or previous chapter"> << </a>]</td>
493
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_72.html#SEC280" title="Next chapter"> >> </a>]</td>
494
<td valign="middle" align="left"> </td>
495
<td valign="middle" align="left"> </td>
496
<td valign="middle" align="left"> </td>
497
<td valign="middle" align="left"> </td>
498
<td valign="middle" align="left"> </td>
499
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima.html#SEC_Top" title="Cover (top) of document">Top</a>]</td>
500
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_toc.html#SEC_Contents" title="Table of contents">Contents</a>]</td>
501
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_78.html#SEC302" title="Index">Index</a>]</td>
249
502
<td valign="middle" align="left">[<a href="maxima_abt.html#SEC_About" title="About (help)"> ? </a>]</td>
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