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cc5101 2026-08-14

Patricio Poblete · 10,124 words · 47 min read

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0:02Muy bien, buenos días y bienvenidos a la

0:05clase. Ah, antes de comenzar a con la

0:09materia que tenemos para hoy día,

0:12quería mostrarles

0:16una alternativa de para el uso de se que

0:18no sé si todos ustedes lo han probado.

0:20Con yendo a la a la página de

0:24[carraspeo]

0:25Sechepath aparecen todas las

0:27instrucciones para para instalar, ¿no es

0:29cierto?

0:30Eh, es posible que muchos de ustedes ya

0:32lo hayan hecho de esa manera. Hay una

0:34alternativa para poder usar Sage sin

0:37instalarlo, sino que en un browser

0:40que es e

0:42eh a través de un sitio de los mismos

0:45creadores de Sage que se llama Cocalk,

0:48que quería mostrarles.

1:03Acá está se como ven ustedes corriendo

1:07en un browser

1:09y ahí está el nombre de la el sitio

1:12cocalk. Se llama hoy día antes era

1:14cocalk.com. Bueno, sigue siendo también

1:18cocal.com, pero

1:21ahora todo

1:23inteligencia artificial, ¿no?

1:26Y e

1:29hay eh tres puentes de planillos de

1:32Jupiter Notebook,

1:34pero también pueden pedir que en lugar

1:36de que el kernel sea Python, que el

1:38kernel sea Smth

1:4110.9 No, en este caso y aquí ven ustedes

1:44lo mismo que hicimos la clase pasada,

1:46pero dentro de un browser latex

1:49aquí le puse más grande que lo que

1:51habíamos usado nosotros. Nosotros

1:52hicimos 10, no, 129, creo que hay 1025.

1:57Eso se hace que los gráficos se vean un

1:59poquito mejor. Aquí está la definición

2:01de funciones, ¿no es cierto? Acá está el

2:02primero de los gráficos, la función t,

2:06este otro plot.

2:08Y aquí viene usted la

2:12el gráfico de de esta función periódica

2:16que es creciente y aquí nos damos cuenta

2:18de que parece que hay un factor lineal,

2:19entonces dividimos por n. Eh, aquí

2:22aproveché de colocar una anotación

2:24porque los casilleros donde uno escribe

2:26pueden ser casilleros de código o de

2:28texto. Cuando es código es

2:31es eh eh sage. Cuando es texto, ustedes

2:34pueden escribir texto en Marktown y

2:37intercalar cosas en látex, como por

2:38ejemplo aquí, ¿se fijan? Ya.

2:42Y esto está hay un error de escritura

2:45aquí. Ah,

2:49a ver si edit. Esta

2:52función

2:55la vista de más.

2:57Claro,

3:03visto. Acá está, acá está visto en

3:05Marktown y ahí ven ustedes el ZDN.

3:16Perdón.

3:25Ahí está.

3:27Y acá está dividido por n, ¿ven? Y acá

3:31ven ahí se aprecia mejor las

3:32oscilaciones, ¿no es cierto? Y acá está

3:34lo que hicimos al final, ver la función

3:37que resultó, que era 1 + x - 2 a la x,

3:41eh, el plot y la

3:47la resolución de la ecuación que nos da

3:49el valor donde está el máximo de esta

3:51función y que cuánto vale en ese punto.

3:54Ya. Así que para que ustedes lo prueben

3:56también, [carraspeo] este es un servicio

3:59pagado, pero que tiene una versión de

4:02entrada que es gratis. Eh, tiene algunas

4:05limitaciones, pero yo le pedí a los

4:07ayudantes que lo probaran. Ellos lo han

4:10probado con todo lo que ellos hicieron

4:11cuando a su vez fueron estudiantes y no

4:13se han topado con con limitaciones

4:15todavía. Así es que es posible que si

4:17alguno de ustedes tiene problemas

4:19usando, instalando Sage en sus

4:23computadores, que puedan en vez de eso

4:25usarlo en en Cocalk en en un browser.

4:29Así que eso quería mostrarles antes de

4:31comenzar

4:33con la materia de hoy día.

4:37Entonces

4:39volvamos.

4:49Okay. En las clases anteriores lo que

4:51hicimos fue resolver algunos problemas a

4:53manera de introducción, motivación,

4:55etcétera. Pero hoy día ya vamos a entrar

4:57a estudiar las eh los temas de este

5:00curso de manera más sistemática y vamos

5:02a comenzar introduciendo un concepto que

5:05nos va a acompañar de aquí hasta el

5:07final del curso y que espero que

5:12a medida que avanzamos en el semestre

5:14ustedes vayan adquiriendo un dominio, un

5:16conocimiento cada vez más acabado de

5:18esto que son las funciones generatrices.

5:22Profesor,

5:23sí,

5:24si una consulta antes de empezar.

5:26Sí.

5:26Eh, viendo la tarea

5:29y hay una parte que me queda duda que

5:31dice que si necesitamos hacer cálculo en

5:35se map u otro sistema lo incluyamos,

5:37pero la la tarea igual es super más o

5:40menos teórica.

5:42Entonces,

5:43la idea es que ocupemos map sí o sí o

5:45podemos hacer esos cálculos en látex y

5:47ponerlo o cuál es el como cuál es el fin

5:50de ocuparse map

5:51en en látex tú no puedes hacer cálculos.

5:53Bueno, en realidad puedes, pero no

5:54puedes en la práctica no puedes hacer

5:56cálculos en látex. Lo más puedes

5:58escribir la fórmula, ¿no es cierto? Pero

6:00si claro, sí, eso

6:02si necesitas hacer cálculos, sobre todo

6:04cálculos que involucren manipulación

6:06algebraica,

6:08eh ahí va lo puedes hacer a mano y está

6:11bien, por el momento todavía los puedo

6:13hacer, pero de repente nos vamos a topar

6:14con problemas que que requieren

6:17realmente la ayuda de un sistema de

6:18álgebra computacional como Maple, como

6:21Sea, etcétera, temática, Wolfram y y ahí

6:26es bueno que lo sepan usar, pues

6:28entonces Y por eso mejor partir ahora

6:32que en realidad lo que hicimos usando se

6:34en la primera clase fue poquito,

6:37pero sería bueno que ustedes lo usaran

6:39para para que quieran práctica.

6:44Okay, entiendo

6:45ya, pero en realidad lo lo que hicimos

6:48se podía hacer a mano, así es que e si

6:51si lo hacen a mano, describan describan

6:53en el paper cómo lo hicieron a mano. Si

6:56lo hacen con Sage o con o con otro

6:59sistema, hagan un print de la sesión y

7:01lo adjuntan como un otro archivo más

7:04dentro de su entrega.

7:07Okay.

7:08Sí, perfecto.

7:10Volvamos a las funciones generatrices.

7:12Gracias.

7:13E en el curso

7:16eh y en general en este tipo de de

7:18trabajo, nosotros utilizamos funciones

7:21discretas

7:23en general.

7:24A veces salen funciones que no son

7:26discretas, pero la mayoría sí lo son.

7:32¿Qué quiere decir? Que son funciones

7:34discretas, que son funciones que

7:36dependen de un argumento que es entero,

7:38¿no es cierto? La la anotación que vamos

7:42a usar indistintamente

7:45puede ser tanto funcional como tdn como

7:49eh sucesión como a su n. Ah, y los dos

7:55las dos son válidas, depende un poco del

7:57contexto que es lo que usamos.

7:59Eh, en general vamos a visualizar una

8:02función como una sucesión.

8:18Entonces sería la sucesión a sub n para

8:22n mayor o igual que 0.

8:25A sub n puede ser, por ejemplo, el

8:27número de comparaciones que se utiliza

8:28para buscar en un árbol de busca

8:30binaria, ¿ya? o puede ser el número de

8:32movimientos de datos que se utilizan

8:35para eh ordenar un conjunto de tamaño n,

8:39etcétera, etcétera. Y por eso es que n

8:41es mayor o igual que cer, porque

8:43normalmente lo que el n está haciendo es

8:44midiendo el tamaño del problema y los

8:47problemas no son de tamaño negativo. Así

8:48es que eh por eso es que normalmente nos

8:52restringimos a los subíndices

8:54mayores iguales que cero.

8:57Lo que nosotros vamos a hacer es a este

9:00tipo de sucesión le vamos a asociar lo

9:02que llamamos una función generatriz.

9:26Entonces, a este a su n para n mayor o

9:30igual que 0, nosotros le vamos a asociar

9:34una función que vamos a llamar a

9:35mayúscula de z y que la vamos a a e lo

9:40que las conecta es un operador que vamos

9:42a llamar cursiva sub Z, que es el

9:44operador de función generatriz. Y y

9:46¿cómo se define la definición?

9:50Es que A de Z

9:53es la serie formal A sub0

9:57más a sub1 z

9:59a sub2z cuadrado y así sucesivamente,

10:06¿ya? O sea, sumatoria

10:10de A sub K.

10:14O bueno, en realidad podríamos usar el

10:16mismo n

10:20a su n por z la n para n mayor o igual

10:24que 0. Bueno, la variable n es una

10:26variable de suma, que da lo mismo como

10:27se llame, pero como estábamos hablando

10:29de su n, usemos la misma. Ya. Esta es la

10:33definición de la función generatriz.

10:34Entonces, es una serie formal en que

10:36cada elemento de la sucesión se

10:39multiplica por Z elevado

10:42a la potencia indicada por el subíndice

10:45de ese elemento dentro de la sucesión.

10:48Entonces, de alguna manera, cada cada

10:50elemento de la de la sucesión lo estamos

10:52marcando con algo que eh nos va a

10:57permitir eh posteriormente

11:00recuperar esa sucesión original a partir

11:03de la función generatriz. O sea, lo que

11:05nosotros eh eh eh

11:09vamos a ver es que existe el camino de

11:12vuelta, un G, por así decirlo, a la -1,

11:15que dada una función generatriz nos

11:17permite obtener de vuelta la sucesión

11:20original. ¿Ya? Ahora, ¿por qué nosotros

11:25eh querríamos introducir esta función

11:26generatriz? Eh, porque eh a menudo lo

11:31que sucede es que un problema eh

11:34planteado en términos de los A sub n,

11:37por ejemplo, los A sub n es posible que

11:39cumplan una cierta eh ecuación de

11:42recurrencia, ya digamos a sub n = 2 por

11:46a n - 1 + 1, por decir algo, ¿ya? E

11:52a menú modo lo que ocurre es que si yo

11:55introduzco la función generatriz

11:56asociada,

11:58eh el resultado es que la ecuación

12:01original de recurrencia se transforma en

12:05una ecuación para la función generatriz

12:06en vez, ¿ya? Y es posible que esa que

12:10esa ecuación para la función generatriz

12:11sea fácil de resolver, por ejemplo, la

12:13simple ecuación algebraica, ¿ya? Eh, de

12:17modo que yo puedo encontrar la solución

12:19en el dominio de las funciones

12:20generatrices y una vez que tengo la la

12:24solución en ese dominio, puedo invertir

12:27este proceso y obtener los AN que eran

12:30la solución del problema original. ¿Ya?

12:33Eh, esto es análogo

12:37eh a lo que ocurre en ecuaciones

12:39diferenciales ordinarias

12:42lineales con coeficientes constantes

12:44donde eh se introduce una manera de

12:48resolverla introduciendo lo que se llama

12:50transformada de la plaz. ¿Alguno de

12:52ustedes

12:54vio transformada la plaz o se acuerda de

12:58eso en el curso de ecuaciones

12:59diferenciales ordinarias? ¿Llegaron a

13:01esa materia? ¿Sí

13:04o no?

13:07Sí. Sí.

13:08Ya.

13:08Una integral de algo elevado

13:11exacto. Ah, no sé si alguien de los

13:14demás.

13:17Bueno, depende un poco de la

13:18especialidad que uno siga también,

13:20porque mucha gente en la escuela ve la

13:23transforma de la plazas, que es uno de

13:25los capítulos finales del curso de

13:26ecuaciones referenciales ordinarias y y

13:30después no lo vuelve nunca más. Ya.

13:33Mientras que los ingenieros eléctricos

13:35viven en el universo de las

13:37Transformadas de La Plaz. Ah, así es que

13:40eh depende, como les digo, un poco de de

13:42la especialidad, pero esto es muy

13:44análogo. Ah en en ecuaciones

13:48diferenciales eh uno tiene una ecuación

13:50diferencial en el dominio del tiempo

13:53y le aplica la transformada de la PL y

13:55la cambia a otro dominio. El dominio de

13:57la la variable se llama S. Acá nosotros

14:00usamos Z. En transforma la plaja usan S

14:02como el nombre típico de la variable. eh

14:06y transforman entonces al dominio de las

14:09transformadas de la plaz. Y lo que

14:10ocurre es que cuando las ecuaciones son

14:14ecuaciones diferenciales lineales de

14:15coeficientes constantes, al aplicarlas

14:17transforman en la plaza, transforman en

14:19ecuaciones algebraicas que son fáciles

14:20de resolver y una vez que uno tiene la

14:23solución ahí puede invertir el proceso

14:24para obtener la solución del problema

14:27original. El concepto aquí es

14:28exactamente el mismo, pero en un dominio

14:31discreto, ¿ya? Eh, y veamos. Vamos a

14:35ver, vamos a tener amplias oportunidades

14:36de ver por qué esta herramienta es

14:39superútil, ya tratemos de ver cómo esto

14:42podría ser invertible.

14:45Por ejemplo, si yo les doy a ustedes la

14:47función a de Z,

14:50que se las doy en forma de una función,

14:51por ejemplo, 1/ por 1 men z, por decir

14:53algo, ¿ya?

14:55Y les pido que me digan cuánto vale a

14:57subcero,

14:59cómo lo podrían hacer dada la

15:01Si la función es la Si la función es lo

15:04suficientemente regular, podemos

15:05calcular la serie de Taylor.

15:07¿Correcto? Esa sería la solución

15:10general, ¿ya? Eh, y y y es

15:15y es equivalente a lo que vamos a hacer.

15:17En realidad lo que vamos a hacer

15:17nosotros es ir viendo eso paso a paso.

15:19Así que felicitaciones por el por por

15:22llegar a la solución general de

15:23inmediato, pero acompañe un minuto a ver

15:26cómo uno podría eh ir encontrando los

15:29los coeficientes a sub, a sub un,

15:32etcétera, paso a paso. Ah e cómo cómo

15:36podríamos encontrar a Subcero sin

15:37calcular toda la serie Taylor de manera

15:39más simple.

15:46Yo les doy la función, ustedes me dicen

15:48cuánto vale subo.

15:50La función es función de n.

15:52No, no, no. El n ya desapareció a estas

15:54alturas. Yo les doy la función a de Z.

15:56Es una función de Z. Ya. El n

15:59desapareció porque yo sumé sobre todo n

16:07y ahí y nos da la nos da la de cer0 o

16:09queremos calcular el AD de cer, ¿cierto?

16:11Exacto. Queremos calcular a subero el

16:13primer coeficiente,

16:15el coeficiente constante en esa

16:17expansión. Eh, y pero yo lo que tengo es

16:21a la la función a de Z.

16:24Ah, pero podemos evaluar la función en

16:26cero.

16:27Correcto. Esa esa es la respuesta que

16:29estaba esperando. Claro, a sub es fácil

16:31de encontrar, es a a evaluado en cero.

16:35Porque si yo evalúo en cero,

16:37todos los que tienen Z se anulan y el

16:39único que sobrevive es a subo, ¿cierto?

16:42Fantástico. Ya. ¿Cómo puedo yo ahora

16:44encontrar a sub un?

17:02Eh, se puede derivar y después evaluar

17:03en cero.

17:04Correcto. Exactamente. Ese es el truco.

17:07Hago la derivada. Si cuando yo hago la

17:09derivada, digamos, a prima de Z, la sub

17:13se va, ¿no es cierto?

17:15y eh me queda a sub 1

17:19+ 2 a sub 2z más etcétera, etcétera,

17:23etcétera. Así que si ahora yo pongo

17:27eh a sub eh pongo z = 0, todos se

17:31anulan, excepto el a1. Así es que eh eh

17:35aprima

17:38aprima en cero sería a sub un asubito

17:43más complicado, ¿no es cierto? Porque,

17:46¿qué pasa? Hay bueno, siguiendo con la

17:48idea, ¿no es cierto? Si si funciona

17:53una vez, funcionará más veces.

17:57Hacemos, derivamos

18:00ahí la sub un se va y me queda 2 a sub 2

18:05más eh, ¿qué ha pasado con el con el z³?

18:10La primera vez que se derivó quedó 3 z

18:14cuadrado y ahora al derivar de nuevo va

18:16a quedar 6z, ¿no es cierto?

18:196 eh

18:21a sub 3 z, etcétera.

18:24Entonces, al

18:27y ahora ponemos eh 7 = 0, entonces todo

18:30se anula menos el primer término que es

18:32a2 a sub2. Por lo tanto, a sub2

18:39eh eso 2 a sub 2 es 1/2 de a segunda en

18:45cero, ¿no es cierto?

18:47Porque me si cuando yo lo digo en cero

18:49me queda 2 a sub do, así que tengo que

18:51dividir por dos para obtener la sub2. Y

18:53esto sigue. Y ahí se puede ver que en

18:55realidad para encontrar el késimo

18:59eh sería eh 1/ido por k factorial h por

19:05la derivada késima

19:08evalua en cero. Y eso conduce

19:11a lo que Luis nos había dicho al

19:13principio, porque lo que estamos

19:14encontrando es la definición de la de la

19:16expansión de Taylor, ¿no es cierto? Ah,

19:19pero todavía estamos descubriendo la las

19:21series de Taylor, así es que eh la

19:24conclusión es que esto por lo tanto es

19:26invertible, ¿no es cierto? Ah, o sea, el

19:30camino de vuelta de ir desde

19:34yo puedo hacer el camino de vuelta de ir

19:37desde AD Z a y recuperarlos a su N por

19:40este por este método, ¿no es cierto?

19:42Pero en general en la práctica no lo

19:44vamos a hacer así. Eh, típicamente lo

19:46que nosotros tenemos es un catálogo de

19:48funciones cuya inversa es conocida. Eh,

19:52y por inspección podemos encontrar eh

19:55cómo cómo invertir ah normalmente, pero

19:58si todo lo demás falla, esta este es el

20:00método general para encontrar los ASU

20:03los AUVN. Okay, entonces vamos a a

20:06partir viendo algunas funciones

20:09generatrices importantes.

20:34paréntesis, hay un tema que no

20:36que que nadie lo ha planteado, pero que

20:38sin duda eh va a surgir alguna duda. Eh,

20:43¿y qué pasa con la convergencia? ¿Cómo

20:45yo sé que esta

20:49cómo yo sé que esta serie converge?

20:52Y y la respuesta es que en realidad eh

20:56estas son series formales,

20:59¿no? Nosotros no estamos interpretando

21:03el Z como un número complejo, por

21:05ejemplo, a pesar de que en algunas

21:07ocasiones, en algunas aplicaciones si lo

21:09vamos a interpretar como un complejo,

21:11pero en general lo estamos interpretando

21:13como un símbolo formal, una manera de

21:16marcar los

21:18los az los azuenes de modo que después

21:21yo los pueda separar. Ah, entonces eh no

21:26en general no la convergencia no va a

21:28ser no va a ser un tema aquí, salvo muy

21:31excepcionalmente. Son series formales.

21:35Entonces ya vamos a ver algunas

21:38funciones generatrices importantes. Como

21:40les digo, eh, por ejemplo, la sucesión

21:45consistente en 1

21:490 0 y así al infinito.

21:54Okay.

21:57Esta eh esta es la función que

22:02la función representada por esa sucesión

22:04es lo que se suele llamar el delta de

22:05Cranker.

22:07Es una función que vale 1 para n = 0 y 0

22:11para todo lo demás, ¿no es cierto? Eh,

22:14nosotros vamos a usar una anotación

22:16eh para eso que es la siguiente. Vamos a

22:21escribir una una expresión buiana lógica

22:26encerrada entre paréntesis cuadrado.

22:30Ya.

22:32y

22:36eso funciona como la función indicatriz

22:41que vale uno cuando esa expresión buiana

22:45es verdadera y cero cuando esa expresión

22:47buleiana es falsa, ¿ya? Y ahí dentro de

22:50los paréntesis cuadrados podemos

22:51escribir cualquier función buleana. Así

22:53que eso representa el delta de crénica.

22:56Entonces, ¿cuál es la cuál sería la de Z

22:58aquí? ¿Cuánto valdría la función a Z

23:05para esa sucesión?

23:17Recuerden la definición. Tengo

23:18multiplicar cada uno de los a sub n por

23:22z a la n y sumar. En este caso de los a

23:28sub n, el primero, el a sub0 vale 1 y

23:31todos los demás valen 0. Entonces,

23:32¿cuánto vale la sumatoria?

23:37Uno.

23:38Uno. Así que z = 1 es la función

23:42generatriz para esta sucesión.

23:45Entonces, si yo hago resuelvo un

23:48problema y me encuentro que en alguna

23:50parte hay una de Z = 1, yo sé cuál es la

23:53sucesión original. en la sucesión 1

23:57Ah, eh,

24:00ya, pero no sé por qué puse dos aquí.

24:02Ah, disculpen un segundo.

24:10Bueno, el primera ya. Segundo caso,

24:25la sucesión que vale uno

24:28para todo n

24:31sucesión constante.

24:34¿Ya?

24:37Eh,

24:38¿cuál sería la el AD Z? Hm.

24:42El de Z sería

24:461 + z + z²

24:50+ z³, etcétera, ¿no es cierto? O sea, la

24:55sumatoria

24:56de z a la n para n mayor o igual que 0,

24:59una serie infinita.

25:02¿Cuánto vale? ¿Cuánto vale eso?

25:06¿Cuánto vale esa sumatoria?

25:26No estoy muy seguro, pero es como 1/ Z.

25:30Correcto. Correcto. Ah, ¿y cómo podemos

25:33ver eso? Lo que podemos hacer es,

25:36digamos que ese es la suma completa, 1 +

25:39z + z², etcétera.

25:44Y formemos zs,

25:48que sería z + z² + z³, etcétera.

25:54Y si ahora yo resto, me queda 1 - z por

25:58s.

25:59Y y si yo resto al al lado derecho me

26:02queda uno, y eso implica que esta suma

26:04tiene que valer 1/ido por 1 - z. Ya es

26:08la única función que que cumple, que

26:10satisface esto. Y por lo tanto,

26:15por lo tanto,

26:17A z es 1/ por 1 - Z. 1/- zatriz

26:23asociada a una sucesión constante 1.

26:30¿Qué pasa con

26:33con esta otra?

26:38la sucesión

26:401,234,

26:43etcétera,

26:48que sería la sucesión

26:51de los n + 1

26:53para n mayor o igual que 0.

26:57Ya. Entonces, a de Z sería sumatoria

27:05de n + 1 por z a la n para n mayor o

27:09igual que 0. La pregunta es, ¿cuánto

27:13cuánto sería eso?

27:17Sería un poquito más complicada.

27:20Eh, lo que podemos hacer

27:27es lo siguiente. Bueno, del del caso

27:29anterior

27:31sabemos que

27:34la sumatoria de z a la n para n mayor o

27:38igual que 0 es 1 par por 1 men z,

27:41¿cierto?

27:44Entonces, ahora podemos calcular eh la

27:46derivada. Derivando

27:49a ambos lados, tenemos que la sumatoria

27:53de n * z a la n - 1 sería, ¿no es

27:58cierto? La derivada es igual a la

28:00derivada de esto que es 1 partido por eh

28:05eh 1 - z.

28:07A ver, -1 par 1 men z al cuad abajo,

28:11pero hay un luego la derivada adentro

28:12que me da un nuevo signo menos. Por lo

28:14tanto, se

28:16se anulan los dos signos menos y lo que

28:17queda es 1/ido por 1 - z cuadrado.

28:23Okay. Ya. Y esto es eh esto es para n

28:27mayor o igual que 0. Okay, pero eh puedo

28:31hacer que parta de n mayor o igual que 1

28:34porque el

28:37primer término es cero, ¿no es cierto?

28:40Ya, el primer término es cero, por lo

28:43tanto puede partir de n mayor o igual

28:44que 1. Y ahora eh

28:48esto eh ¿qué tiene que ver con la

28:51sucesión que a mí me interesa?

28:54Eh, cuando yo eh

28:59expreso algo eh como función generatriz,

29:03es clave que los exponentes de los de Z

29:09sean sea las la sean los números 0 1 2

29:12en adelante. Porque eh se fijan ustedes

29:15que la definición de función generatriz

29:19requiere que yo sume

29:24sobre todo, perdón, eh,

29:31a ver,

29:35requiere que yo sume sobre todo n mayor

29:37o igual que 0 e z a la n multiplicado

29:40por algo. Entonces no son negociables

29:43que el rango del n mayor que cer ni son

29:46ni es negociable que que los exponentes

29:48del z sean el mismo lo mismo que en su

29:50índice. Ya. Esto puede ser cualquier

29:52cosa, pero esto tiene que coincidir,

29:55¿ya? Entonces acá lo que ocurre es que

29:59yo tengo una sumatoria, pero que no

30:01tiene ese formato,

30:03¿ya?

30:05No, porque el zé elevado a la n, está

30:08elevado a n - 1 y el rango no parte de

30:12no parte de de cero, parte de uno. Okay.

30:17Pero eh la verdad es que eso no es tan

30:20terrible, no es no es difícil de

30:22reparar. ¿Por qué? Porque este este n

30:27mayor o igual que 1, yo lo puedo

30:29escribir como que n - 1 es mayor o igual

30:31que 0, ¿no es cierto? es lo mismo. Y

30:34este n - 1 ahora coincide con el n - 1

30:38del exponente. Entonces, ahora yo puedo

30:39hacer un cambio de variable

30:46ya, y al n - 1 lo llamo n.

30:51Entonces, eh me queda n mayor o igual

30:54que 0 en como rango de suma.

30:57me queda z a la n porque ahora el n - 1

30:59es n

31:01y el y el n de acá que es multiplicado z

31:05a la n - 1 se transforma en n + 1 por el

31:09cambio de variable. Entonces esto

31:11implica que la sumatoria

31:14de n mayor o igual que 0 de n + 1 * z a

31:19la n es 1/ z².

31:24Y esto que quedó aquí a la izquierda es

31:25exactamente la función G3 que yo quería.

31:28Así es que en la conclusión de eso

31:32es que a de zido

31:36por 1 - z².

31:42todo eso al cuadrado.

31:44Así que un

31:47lo que estamos viendo aquí es que cuando

31:53lo que multiplica al z a la n es e es

31:57constante, eso me da cosa de la forma 1/

32:00por 1 - z. Pero cuando lo que lo

32:03multiplica contiene un término lineal, n

32:06+ 1, en este caso, eso me genera un un

32:10término cuadrático en el denominador. Y

32:13y así vamos a ir aprendiendo a ver cómo

32:16lo que uno ve en el dominio de las zas

32:18corresponde de vuelta a lo que pasa en

32:20el dominio de los de las ns.

32:26Otra sucesión importante

32:29son los coeficientes binomiales.

32:41El teorema del binomio

32:47dice que

32:501 + x a la n

32:54se puede expandir como la sumatoria

32:58de n sobre k por

33:02x a la k

33:06E

33:11ahora ese es el teorema, ¿no es cierto?

33:14Eh,

33:18ya vamos a llegar luego a la función

33:20Gatriz. Eh, ¿cuál es el rango de esto?

33:24Es e

33:260 menor o igual que k menor o igual que

33:28n, ¿no es cierto? Pero el coeficiente

33:31binomial se anula cuando k es mayor que

33:34n. Eso ustedes lo pueden ver en el

33:35triángulo de Pascal, ¿no es cierto? Eh,

33:38así que yo puedo escribir sin problema

33:40cada mayor o igual que er,

33:43¿ya? Eh, como ser infinita, pero

33:47sabiendo que en realidad es finita

33:49porque para K mayor que n, esos

33:52coeficientes valen cero. Ahí está el

33:54teorema del binomio. Entonces, ahora,

33:56eh, ¿qué cosa es n sobre K? Tengo un par

33:59de maneras de describir lo que es n

34:01sobre K.

34:04n sobre k es n factorial dividido por k

34:08factorial

34:10divido por n - k factorial

34:16es el número de maneras de de elegir k

34:19objetos dentro de n, ¿no es cierto?

34:22Eh,

34:24pero yo también tengo una manera de

34:27distinta de escribir esto, que es eh

34:31observando

34:33que estos factores de aquí

34:36son los

34:38los factores finales dentro de esta

34:40expansión, ¿no es cierto? Si yo digo,

34:42¿qué es n factorial? n * n - 1, n - 2,

34:45etcétera, hasta 1. Y este de acá es n -

34:50k * n - k - 1, n - k - 2 hasta 1.

34:54Entonces, estos que están aquí son la

34:56cola de los que están ahí arriba. Por lo

34:57tanto, estos de abajo los puedo

34:58simplificar con los de arriba y lo que

35:01me queda

35:03son los primeros k factores de esto.

35:07O sea, lo que me queda al hacer esa

35:10cancelación e sería n * n - 1 * n - 2

35:17hasta n - k + 1 y todo eso dividido por

35:23k factorial. Ya. Bueno, como notación

35:34vamos a decir, vamos a escribir n a la K

35:37descendente

35:41para representar ese producto. N * n - 1

35:45hasta n - k + 1. Ya, aquí hay k

35:50factores.

35:54es como una potencia, es como es como n

35:56a la k, ¿no es cierto? Pero donde no se

35:59va multiplicando n * n por n k veces,

36:02sino que va descendiendo el el factor

36:05que se multiplica, o sea, n * n - 1, n -

36:082, etcétera, hasta completar k factores.

36:10Eso es eso lo llamamos n a la k

36:13descendente. Y por simetría

36:16n

36:18en n a la k ascendente sería n * n + 1,

36:24etcétera, hasta n + k.

36:28-1. Ya, nuevamente K factores.

36:34Ya, esta la primera es una potencia

36:38descendente, la segunda es una potencia

36:40ascendente

36:42y con esa anotación

36:45n sobre k yo lo puedo escribir como n a

36:49la k descendente dividido por k

36:50factorial. Ya es otra manera de

36:53escribirlo. Y qué gracia tiene esto que

36:57esto permite

37:02generalizar la definición

37:12de coeficiente binomial.

37:16Coeficiente binomial.

37:22a

37:24a alfa sobre k

37:28como alfa a la k descendente dividido

37:31por k factorial,

37:33donde

37:35alfa no necesariamente es entero,

37:45¿cierto?

37:46Porque para aplicar la primera

37:50definición que vimos,

37:54esta se requería que que K fuera entero,

37:57perdón, que el N fuera entero, ¿no es

37:58cierto? El que está encima.

38:01Eh, pero acá no es necesario para

38:04calcular n a la cabeza descendente, no

38:05hace falta que n sea entero. Así que eso

38:07nos permite generalizar la definición.

38:12¿Okay?

38:13Y tengo entonces un teorema del binomio

38:16generalizado.

38:301 + x

38:32a la alfa

38:34es la sumatoria para k mayor o igual que

38:370

38:40de alfa sobre k.

38:43por x a la c.

38:47Y un ejemplo importante

38:52es la raíz cuadrada, por ejemplo, raíz

38:54cuadrada de 1 + x. ¿Cuánto es eso? Eso

38:58es 1 + x a la 1/2,

39:03¿cierto?

39:04O sea,

39:06el teorema del binomio lo que nos dice

39:07es que esto es la sumatoria para k mayor

39:10o igual que 0 de 1/io sobre k por x a la

39:15k,

39:19¿ya? Donde

39:22el 1/2 sobre K es calculado con la

39:26definición que está unas líneas más

39:28arriba. Okay. Por lo tanto,

39:34si yo tengo la sucesión a su n para n

39:38mayor o igual que 0 consistente en

39:42coeficientes binomiales, alfa sobre 0,

39:46alfa sobre 1,

39:49alfa sobre 2 y así sucesivamente.

39:54Entonces,

39:56a dez

39:591 + z a la alfa, ¿ya? Así que

40:06cuando la sucesión son coeficientes

40:08binomiales, la transformada, la función

40:11generatriz, digamos, tiene esta forma 1

40:13+ z a la alfa.

40:16Muy

40:18bien.

40:23Unos coeficientes binomiales

40:26menos conocidos que nos van a resultar

40:29bastante útiles en el curso son los

40:31llamados coeficientes binomiales

40:33simétricos.

41:04Lo vamos a escribir como i com j

41:08paréntesis. Es el coeficienteal

41:10simétrico para i y i j. ¿Y cómo se

41:14define? Se define como i + j

41:20o i má lo que es lo mismo que i + j

41:23sobre j, ¿no es cierto?

41:26Ya. O o i + j

41:30factorial partido por i factorial j

41:33factorial. ¿Ya? O sea, lo que ocurre es

41:37que en los coeficientes binomiales, como

41:38se definen normalmente, hay una

41:40asimetría entre el n y el k, ¿no es

41:42cierto? Ah, eh,

41:46la el la el denominador es k factorial y

41:51n - k factorial y y se cumple que lo que

41:55está arriba es la suma de los dos de

41:56abajo, ¿no es cierto? Si yo sumo los dos

41:58de abajo, me da el de arriba. K + N - K

42:02me da N.

42:04Entonces, los coeficientes binomiales

42:05simétricos hacen explícito esa eh eso.

42:09Eh, entonces, en lugar de que eh la

42:12variable libre sea el numerador y uno de

42:14los denominadores, el n y el k, hace que

42:16las variables libres sean los dos

42:18denominadores.

42:20Entonces, el k lo llamamos i, a n - k lo

42:22llamamos j de arriba tiene que ser la

42:25suma de los dos de abajo i + j, ¿no es

42:27cierto? Entonces, y y eso lo escribimos

42:30y i+ j. Hay muchas aplicaciones en donde

42:34esta simetría no nos simplifica bastante

42:36las cosas. Eh,

42:39y esto también yo lo puedo escribir como

42:43i + j

42:45sobre i com j

42:48usando

42:51la anación

42:55de coeficiente multinomial.

42:58¿Se acuerdan de eso,

43:06ya?

43:07Entonces, la anotación y j es en

43:10realidad una anotación de coeficiente

43:12multinomial

43:13donde la parte de arriba se deja

43:15implícita porque la parte de arriba

43:16tiene que ser igual a la suma de los de

43:17abajo. Así que esa es otra manera de de

43:20verlo.

43:22Y esto

43:25se puede

43:28generalizar

43:35al caso

43:37en que uno

43:41de los argumentos

43:46es no entero.

43:51Porque

43:54alfa com n yo lo puedo ser tendría que

43:58ser alfa + n sobre n, ¿cierto? Y esto es

44:05alfa + n a la n factorial, perdón, a la

44:09n descendente

44:12partido por n factorial, según la

44:14definición que vimos hace pocos minutos.

44:17¿Y qué significa alfa + n a la n

44:20descendente?

44:22Eso sería alfa + n, ¿no es cierto? Por

44:26alfa + n - 1,

44:29etcétera. ¿Hasta cuánto? Hasta alfa + n

44:33- n.

44:35se cancelan los n + 1, o sea, hasta alfa

44:38+ 1.

44:42Ya, pero ahora si este producto yo lo

44:45leo de derecha a izquierda, sería alfa +

44:481 por alfa + 2 hasta alfa + n dividido

44:51por n factorial, o sea, sería alfa + 1

44:56a la n ascendente partido por n

44:59factorial. Entonces, ahí tengo otra

45:01manera de definir lo que son los

45:03coeficientes

45:05binomiales

45:07eh simétrico. ¿Ya?

45:11Entonces, eh veamos ahora qué pasa al

45:14aplicar función generatriz. Entonces, si

45:16yo tengo una sucesión a su ncesión

45:31son coeficientes binomiales simétricos

45:33alfa com0,

45:36alfa, com1,

45:40alfa com2 y así al infinito.

45:46Entonces, ¿qué pasa con la función

45:48generatriz?

45:50A de Z, en este caso sería la sumatoria

45:54de alfa com n por z a la n por para todo

46:00n mayor o igual que esa es la

46:02definición.

46:04Entonces,

46:11entonces la pregunta es, ¿cuánto vale

46:12esta sumatoria?

46:14Okay.

46:16Bueno,

46:18lo que vamos a hacer es eh

46:25vamos a partir dando la solución. Esto

46:27esto no es normalmente lo que hacemos.

46:28Ah, pero en este caso resulta más fácil.

46:31¿Cuál es la solución? La solución

46:34es que eh

46:38es que eh AD Z en este caso

46:43es 1 parido por 1 - z

46:49alfa + 1. Ya, pero eso hay que eso hay

46:53que demostrarlo.

46:55Ya. Eh, ¿cómo cómo se demuestra eso?

47:11A ver, eh,

47:151, vamos a partir de atrás para

47:16adelante. 1 por 1 - z elevado alfa + 1.

47:23Eso es lo mismo que 1 - z elevado a -

47:28alfa + 1, o sea, - alfa - 1, ¿cierto?

47:33Y eso es igual a la

47:39sumatoria.

47:42Ups, aquí, perdón,

47:46aquí a la sumatoria para n mayor o igual

47:48que 0

47:51binomio. Ah.

47:53sería eh sumatoria de el coeficiente

47:58binomial - alfa - 1 eh sobre n.

48:05Eh, el teorema del binomio lo escribimos

48:07para 1 + x elevado a algo. En este caso

48:10es 1 - z elevado algo, o sea, el x es -

48:12z, por lo tanto sería - z elevado a n.

48:17¿Ya?

48:19Y esto es entonces la sumatoria para n

48:21mayor o igual que 0. de menos

48:26-1 a la n por el coeficiente binomial -

48:30alfa - 1 sobre n * z a la n

48:36y

48:39este

48:41coeficiente binomial de aquí eh yo lo

48:44puedo escribir como - alfa - 1

48:49a la n descendente dividido por n

48:53factorial, ¿cierto? Entonces, si ahora

48:58aprovecho esa expansión,

49:01esto sería la sumatoria para n mayor o

49:03igual que 0 t -1 a la n,

49:08¿ya? y el - alfa -1

49:12eh a la nescendente yo lo puedo expandir

49:14entonces como - alfa - 1

49:19- alfa - 2 y así sucesivamente

49:22hasta - alfa - n.

49:27Todo eso dividido por n factorial

49:31y todo eso multiplicado por z a la n,

49:34¿cierto?

49:36Ya. Y ahora eh arriba del en el

49:41numerador tengo n factores

49:44y tengo por otro lado ahí al ladito

49:46afuera un -1 a la n. Entonces tengo n

49:50signos menos disponibles. Entonces con

49:53cada signo menos le cambio el signo a a

49:55cada uno de los factores acá. Entonces

49:59eso me va a quedar así. Sumatoria para n

50:00mayor igual que 0. Entonces, un uno de

50:03los -1 multiplicado por - alfa -1 me da

50:05alfa + 1.

50:10Eh, otro de los -1 multiplicado ahora a

50:12- alfa - 2 me da alfa + 2, ¿cierto? El

50:16último me da alfa + n

50:19y todo eso divido por n factorial

50:22y todo eso multiplicado por z la n.

50:26Eh, y esto en la anotación que acabamos

50:29de introducir

50:32sería alfa + 1 a la ncente

50:38dividido por n factorial

50:40por z a la n, ¿no es cierto? Pero ese

50:43alfa + 1 a la ncendente partido por n

50:46factorial,

50:49aquí lo tenemos.

50:53Este alfa 1 a la n ascendente partio por

50:55n factorial no es otra cosa que alfa n.

50:57Así es que

50:59así es que

51:01aquí

51:04esto no es otra cosa que sumatoria para

51:06n mayor o igual que 0 de alfa com n por

51:10z a la n.

51:12Y eso es lo que estábamos tratando de

51:15mostrar,

51:17que 1/ z al alfa + 1 era la función

51:20generatriz de alfa com n, de la sucesión

51:23alfa, coma n. Así es que ahí lo tenemos.

51:29[grito ahogado]

51:30Muy bien. Vamos, ¿cómo vamos hasta aquí?

51:33Bien, espero. Ya. Entonces, ahora lo que

51:37vamos a ver es algunas propiedades de

51:40las funciones generatrices.

51:53Lo que estamos viendo hasta ahora

51:55algunos ejemplos de funciones

51:56generatrices.

51:57siempre importante, por supuesto.

52:07Bueno, entonces

52:09recordemos que a su n, a la sub n mayor

52:13que 0, yo le asocio

52:17esta función a z

52:20y vamos a usar la anotación G de Z a sub

52:23n como un operador que aplicado a la A

52:25sub n me entrega la de Z, ¿no es cierto?

52:27Sabemos que operador consiste en que

52:29cada uno de los a sub n se multiplica

52:30por z a la n y se suma para todo n.

52:34¿Qué propiedades tiene esto? Uno,

52:37linealidad. Es lineal.

52:41Ya. La función generatriz de alfa por a

52:45sub n más beta por b

52:50= a alfa por la generatriz de a sub n

52:54más beta por la generatriz de b sub n.

52:59Y eso porque como está definida como una

53:01sumatoria, entonces eso es lineal, ¿ya?

53:05Así que esa esa propiedad es es

53:08fácil, pero es básica también porque nos

53:10va a servir siempre cuando tenemos que

53:12calcular la función generatriz de de una

53:15suma. Yo calculo la función generatriz

53:18de cada sumando y luego sumo. Y y si

53:21alguno de ellos está multiplicado por

53:22una constante, entonces la constante

53:25sale para fuera.

53:27Ya.

53:29Segunda.

53:43Okay. Eh,

53:46esta segunda propiedad va a ser muy útil

53:48para resolver ecuaciones

53:50de recurrencia.

53:52Si ADZ

53:56es la generatriz

53:58de A sub n, que sería A sub0 + A sub1 z

54:04+ A sub2 z², etcétera.

54:15¿Cuál es la generatriz en Z de azú n +

54:181?

54:24Ya,

54:26si yo conozco la generatriz de ASU N,

54:28¿qué sería la generatriz de AuN + 1?

54:32¿Qué quiere decir eso? La generatriz

54:35de az n + 1.

54:41Eso quedó medio raro.

54:47La generatriz de a su n + 1 es la

54:50sumatoria para n mayor o igual que 0 de

54:53a su n + 1 por z a la n. ¿No es cierto?

54:58Si la expandimos, ¿qué sería? sería para

55:02n = 0 sería a sub 1 * z la 0.

55:07Eh, para n = 1 sería a sub2

55:10* z,

55:12a sub3

55:14por z² y así sucesivamente.

55:18Ya está todo corrido en uno.

55:24Eh,

55:28okay. Eh, llamemos a esto B de Z. Es

55:32otra función geratriz, ¿no es cierto?

55:34Desconocida hasta ahora.

55:38Eh, entonces, ¿cómo a partir de BDZ

55:43podría generar A de Z? Ah, miren lo que

55:48pasa aquí.

55:50Aquí

55:52cada uno de los términos que que

55:54aparecen están multiplicados por una

55:57constante, una un una potencia de Z, que

56:01es uno menos de lo que debería ser, ¿no

56:03es cierto? A sub un debería estar

56:05multiplicado por Z, a sub2 debería estar

56:07multiplicado por z², a sub3 debería

56:10estar multiplicado por z³ y así

56:11sucesivamente, ¿no es cierto? Bueno, eso

56:14es fácil de remediar, pues es cosa que

56:15yo multipliqueo por Z. Si yo multiplico

56:18Z por b de Z, lo que obtengo es la serie

56:21con las potencias correctas, ¿ya? Todo

56:25esto de aquí para adelante, pero todavía

56:27me falta subero. Entonces, aparte de

56:29multiplicar todo esto por Z, tengo que

56:31sumarle a sub y ahí tengo a de Z. ¿Ya?

56:34Entonces, si hago eso, lo que yo puedo

56:36decir es que a de Z,

56:40ya yo lo puedo obtener

56:44tomando a subcero y sumándole z porz.

56:50¿Ya? Y ahora yo despejo bd. Por lo

56:54tanto, B de Z,

56:57ya que es la generatriz en Z de a sub n

57:00+ 1,

57:03sería igual despejando bdz a z0

57:13y todo eso dividido por z.

57:20Ya.

57:28Ahora que yo sé la solución, eh, tiene

57:30sentido.

57:32Si yo quiero que cada, si yo tengo A de

57:36Z

57:39y quiero obtener una serie que no tiene

57:43AD Z y donde cada uno de los restantes,

57:47la potencia Z es uno menos de lo que

57:49aparece acá, lo que tengo que hacer

57:50primero para que no esté de Z, tengo que

57:51restarlo, ¿no es cierto? Y luego para

57:54que cada una de la de las e potencias

57:58que aparece eh tenga uno menos que lo

58:01que tiene ahí, tengo que dividir todo

58:02por Z. Ya. Así que esto tiene sentido,

58:06¿ya?

58:07Eh,

58:10y

58:12esto se puede generalizar.

58:19Esto se generaliza

58:25a lo siguiente. ¿En qué sentido se

58:26generaliza? Aquí estaba. Esto es lo que

58:29ocurre cuando yo desplazo en uno, ¿no es

58:31cierto?

58:33Pero yo podría desplazar en dos, en

58:34tres, etcétera. Entonces, cuando yo

58:35desplazo en K,

58:38la generatriz en Z de Au n + k.

58:43Okay, eso sería

58:46A sub k más a sub k + 1 * z + a subk + 2

58:55* z²

58:57y así sucesivamente, ¿no es cierto?

59:01Y eso, ¿cómo lo puedo obtener? Bueno,

59:03primero

59:05me tengo que deshacer de todo el

59:07comienzo de la serie que va desde el 0

59:09hasta el k -1, ¿no es cierto? Tal como

59:11en el caso anterior, yo me tenía que

59:14deshacer de la subcero, acá me tengo que

59:16deshacer de algo más. Por lo tanto, a la

59:18D Z

59:21le tengo que restar todo el comienzo de

59:24la serie, el que comienza con a sub0

59:27más a sub1 z.

59:30hasta + a sub k - 1

59:35z a la k - 1.

59:39Todo eso lo tengo que restar ya los k

59:42primero

59:45y y luego lo que me queda

59:48al hacer eso me quedaría de la sub en

59:51adelante cada uno de ellos multiplicado

59:52por z a la k, ¿no es cierto? O sea, a su

59:55k * z la k, a su k + 1 * z la k + 1,

59:57etcétera, etcétera. Y y eso se parece a

1:00:01lo que yo quiero

1:00:04aquí, pero hay un factor z la k que está

1:00:07multiplicando en cada caso que sobra.

1:00:08Entonces, tengo que dividir por eso para

1:00:10eliminarlo.

1:00:11Entonces es 1/ido por z

1:00:15de todo esto. Ahí está. Y esa es la

1:00:18regla.

1:00:21Cuando yo desplazo en K posiciones, lo

1:00:23que tengo que hacer es restar

1:00:28la el comienzo de la serie.

1:00:31Si es en K posiciones, tengo que restar

1:00:32los K primeros términos y luego dividir

1:00:36por C la K.

1:00:38Ya. Ese esa es la regla general para el

1:00:41desplazamiento.

1:00:43Desplazamiento hacia la derecha. Pero,

1:00:44¿qué pasa? El desplazamiento hacia la

1:00:46izquierda.

1:00:47[carraspeo]

1:00:50¿Qué sería la generadí en Z de a sub n -

1:00:541, por ejemplo,

1:00:57ya? Porque esto era la generatriz en Z

1:01:01de a sub n + 1, ¿no es cierto? Eso es lo

1:01:02que estábamos viendo aquí, la generatriz

1:01:05en Z de sub n + 1. Pero, ¿qué pasa con

1:01:07la generatriz en Z de a sub n - 1?

1:01:10Bueno, eh,

1:01:14vamos a la definición. Eso sería

1:01:17para 0 sería a sub -1

1:01:21más

1:01:23a sub0 z

1:01:28a sub 1 z cuad,

1:01:31etcétera. Ya.

1:01:34Pero, ¿qué pasa con con este

1:01:40con este subínde negativo?

1:01:45Como hemos dicho,

1:01:47el subíndice el n en general lo vamos a

1:01:50tomar, lo vamos a usar como una medida

1:01:53del tamaño del problema.

1:01:55Se hay que ordenar un conjunto de

1:01:57elementos, n es el tamaño del problema

1:01:59de ordenación e o si tengo que buscar un

1:02:02árbol con n llave, n es el tamaño del

1:02:05del árbol y así sucesivamente en

1:02:08general. Entonces, no hay tamaños

1:02:09negativos.

1:02:11Por lo tanto, vamos a usar la convención

1:02:23de que a sub - k es ig a 0 para todo k

1:02:29mayor o igual que 1.

1:02:32¿Okay? Se se parecen coeficientes

1:02:33negativos, esos valores de la sucesión

1:02:36son ceros. Así yo puedo suponer que la

1:02:39sucesión se extiende en ambas

1:02:40direcciones, ¿no es cierto? Hacia el

1:02:41lado mayor o igual que cero es la que

1:02:44conocemos y ese lado negativo son puros

1:02:46ceros. Ya

1:02:49con esa convención entonces [carraspeo]

1:02:54eh la genert en Z

1:02:58de a sub n - 1

1:03:02sería

1:03:04eh

1:03:08bueno, sería en este caso sería a sub0 z

1:03:12a sub 1 z cuad y así sucesivamente.

1:03:16Pero todas tienen un factor Z, así que

1:03:18puedo sacar un factor Z fuera y me queda

1:03:20a sub más a sub 1 Z, etcétera, que no es

1:03:25otra cosa que a de Z.

1:03:28Así que la regla para la para el

1:03:31desplazamiento en en el otro sentido es

1:03:34simple. Ah, la genom deatriz en Z de a

1:03:37su n - 1 es simplemente z * de z.

1:03:43Y el caso general,

1:03:49la generatriz en Z de A sub n - k es z a

1:03:55la K por A de Z

1:03:58para K mayor o igual que 1.

1:04:05Ya ahí tengo el desplazamiento en ambos

1:04:08sentidos.

1:04:14Esta otra regla también es bien útil, es

1:04:18la acumulativa.

1:04:28¿Cuál sería la generatriz en Z

1:04:32de eh

1:04:38A ver, e

1:04:42antes de escribirlo en forma general,

1:04:43escribámoslo.

1:04:46Supongamos que a mí me interesa esta

1:04:48sucesión.

1:04:55A sub.

1:04:58Ya, el primer término es a sub,

1:05:01el segundo es a subs a sub 1.

1:05:05El tercero es a subs a sub1 + a sub2

1:05:10y así sucesivamente.

1:05:12O sea, cada término de esta nueva

1:05:15sucesión

1:05:17es la suma de todos los anteriores,

1:05:20incluido el último. Ya. Por eso llamamos

1:05:24la la acumulativa, ¿okay?

1:05:28Eh,

1:05:29esto, esto es lo mismo que sería la

1:05:31sucesión en que cada término es la

1:05:35sumatoria

1:05:38de A sub k

1:05:41para 0 menor o igual que K menor o igual

1:05:44que n

1:05:48igual que ya

1:05:51es ese es lo que va en cada término de

1:05:54la sucesión.

1:05:57Entonces, la pregunta es, ¿cuál cuál es

1:05:59la generatriz? ¿No es cierto? ¿Cuál

1:06:01sería entonces la generatriz en Z de la

1:06:04sumatoria de A sub k para cero menor o

1:06:08igual que K menor o igual que n?

1:06:11¿Ya?

1:06:14Bueno, vamos a la definición. [risas]

1:06:16Eso sería la sumatoria para n mayor o

1:06:18igual que 0, ¿no es cierto? de la

1:06:21sumatoria de la sub k para 0 menor o

1:06:24igual que k menor o igual que n

1:06:27multiplicado por z la n. Eso es directo

1:06:29de la

1:06:31de la definición.

1:06:36Bueno,

1:06:38ahora yo puedo dar vuelta a las dos

1:06:40sumatorias.

1:06:42Entonces pongo fuera la sumatoria sobre

1:06:45K y adentro la sumatoria sobre

1:06:49N. Ya. Entonces afuera me va a quedar la

1:06:52sumatoria sobre K mayor o igual que 0,

1:06:54¿no es cierto? Porque K es mayor o igual

1:06:56que 0. Eh, de azul K.

1:07:00Y adentro me va a quedar la sumatoria

1:07:02para n mayor o igual que 0 [carraspeo]

1:07:06de perdón, no no error.

1:07:12Dejemos pendientes. Eh, lo que sí queda

1:07:15es el z a la n que hay adentro. Lo que

1:07:17depende de n, ¿no es cierto?

1:07:19Pero n mayor o igual que 0, pues n es

1:07:21mayor o igual que k.

1:07:23Ya,

1:07:25eso viene de aquí.

1:07:28N es mayor o igual que K. Okay.

1:07:32Muy bien. Eh,

1:07:37y

1:07:42lo que yo puedo hacer aquí,

1:07:45voy a sacarle para fuera un factor K. un

1:07:48z a la k

1:07:50sumatoria para k mayor o igual que 0

1:07:54de a sub k por * z a la k

1:07:59por la sumatoria entonces aquí va a

1:08:02quedar z a la n- k porque le quité un z

1:08:05a la k y abajo queda n mayor o igual que

1:08:08k pero yo lo puedo escribir como n men-

1:08:11k mayor o igual que 0 cierto. Ya. ¿Y por

1:08:16qué hice eso?

1:08:18porque

1:08:21me queda a sub k z la k

1:08:25porque ahora yo puedo hacer un cambio de

1:08:26variable y al n - k lo llamo n y me

1:08:29queda sumatoria para n mayor o igual que

1:08:310 de z a la n. Pero esa sumatoria ya la

1:08:34conocemos.

1:08:36Eso es nuestro conocido 1/ z,

1:08:40ya que sale para fuera porque no depende

1:08:43de K, así es que va a ser

1:08:461 parido por 1 - z

1:08:50por la sumatoria para k mayor o igual

1:08:53que 0 de a sub k * z a la k.

1:08:58Y lo que tenemos aquí

1:09:01no es otra cosa que a de Z,

1:09:04es la definición de la función

1:09:06generatriz, ya eh que nosotros la

1:09:09definimos con usando n como como

1:09:11subíndice, pero en realidad el subíndice

1:09:14puede ser cualquier cosa, es una

1:09:15variable de suma. Así que en este caso

1:09:17se llama A, pero da lo mismo, es la

1:09:19función generatriz. Así es que el

1:09:21resultado es bien interesante. Quiere

1:09:24decir que si yo

1:09:28eh tengo la acumulativa

1:09:30en el dominio de las e

1:09:35de los n, ¿ya? Entonces tengo la

1:09:38acumulativa 0 menor o igual que k menor

1:09:40o igual que n de a sub k.

1:09:43Al pasar a los dominios de los z, eso

1:09:46simplemente significa dividir por 1 men

1:09:48z.

1:09:51La regla s simple y super eh importante,

1:09:56ya es la, o sea, para para calcular la

1:10:00cumulativa hay que dividir por 1 - z.

1:10:04Y eso de hecho podríamos volver atrás

1:10:10y eh mirar nuestros ejemplos.

1:10:15Cuando partimos con los ejemplos,

1:10:19miren lo que pasó aquí. El primer

1:10:21ejemplo que pusimos

1:10:24fue el delta de Graneker, ¿no es cierto?

1:10:27La función que vale 1 para n = 0 y 0 en

1:10:30todos los demás casos. Y vimos que su

1:10:33función generatriz era 1. Ningún

1:10:35problema. ¿Listo? Ya. Y después vemos la

1:10:371,1,1,1.

1:10:40Bueno, la 1,1, 1,1 es la cumulativa de

1:10:43la anterior.

1:10:45Si yo sumo

1:10:47eh los k primeros términos de esta o los

1:10:50n primeros términos de de esta sucesión

1:10:53de arriba, aquí la suma siempre es uno.

1:10:57Así que esta es la cumulativa del

1:10:58anterior y si este tenía como función

1:11:00generatori 1 por la regla que acabamos

1:11:03de ver, esta otra tiene que tener 1/ido

1:11:05por 1 - z, que es exactamente lo que

1:11:10nosotros vimos en su en su momento aquí

1:11:14esta

1:11:16ya y después vimos la 1 2 3 4 etcétera.

1:11:21Bueno, la 1 2 3 4 etcétera es la

1:11:23cumulativa de esta.

1:11:27El primero vale uno, el segundo es la

1:11:28suma de los dos primeros, que es dos, el

1:11:31tercero es la suma de los tres primeros,

1:11:33que es tres, o sea, es esa. Por lo

1:11:35tanto, para pasar de aquí para acá, lo

1:11:37que tengo que hacer es dividir por 1 men

1:11:38z. Y por eso es que acá la generatriz de

1:11:44esta es 1 pardo por 1 men z, pero al

1:11:46cuadrado. Así que esta última regla

1:11:50nos incluye todos esos casos.

1:11:57Ya,

1:11:59esto es análogo a lo que pasaría en las

1:12:02transformadas de la PL, viendo cuál es

1:12:05la transformada de una integral. Eh,

1:12:08aquí en este caso no tenemos integrales,

1:12:09tenemos sumatoria, pero todo es análogo.

1:12:12Ya. Así es que eh eso nos llevaría a

1:12:14preguntarnos por cuál sería el otro

1:12:16caso.

1:12:18Eh, a ver, la numeración.

1:12:22Sí. Parece ya. ¿Cuál sería el siguiente

1:12:25caso interesante?

1:12:29Sería

1:12:32eh la diferencia. En vez de acumular

1:12:34hacer la diferencia.

1:12:38Diferencia.

1:12:41Sea. ¿Cuál sería la generatriz en Z de a

1:12:44sub n menn- 1?

1:12:54Este sería como el análogo discreto de

1:12:56una derivada. Calculo la diferencia

1:12:59entre dos valores consecutivos de la de

1:13:01la secuencia.

1:13:04Bueno, eh aquí puedo aplicar algo de lo

1:13:07que ya hemos aprendido. La generatriz de

1:13:10AU n - a sub n - 1 por linealidad es la

1:13:15generatriz de azu n menos la generatriz

1:13:20de a sub n - 1, ¿cierto? Pero la

1:13:23generatriz de azú n es lo que llamamos a

1:13:25z

1:13:27y la generatriz de a sub n - 1 acabamos

1:13:29de mostrar que es z * de z.

1:13:32Por lo tanto, la generatriz de la

1:13:33diferencia es 1 - z * de z.

1:13:41Y eso tiene sentido porque eh la

1:13:46diferencia es como la operación opuesta

1:13:48de la acumulativa.

1:13:50De hecho, si yo calculo la acumulativa y

1:13:54luego tomo la diferencia de dos valores

1:13:56consecutivos de la acumulativa, lo que

1:13:58me queda es la original, pues, ¿cierto?

1:14:02Ya, o sea, si tomo la acumulativa,

1:14:06que es esa aquí,

1:14:09y luego calculo la diferencia para la

1:14:11acumulativa.

1:14:13Entonces, el en qué va a quedar en el

1:14:15primer lugar, a sub0 men a sub-1, que es

1:14:17a sub. En el segundo lugar va a quedar

1:14:20este a sub 1 menos el a sub0, o sea, que

1:14:22a sub un, ¿qué queda en el tercer lugar?

1:14:25Queda todo ese menos el anterior. Se

1:14:28cancela todo menos la sub dos queda sub

1:14:30dos. Si al final lo que queda es a sub

1:14:32más sub1 + sub2, o sea, a sub0 coma, a

1:14:35sub1 coma a sub2 com, etcétera, que es

1:14:38la sucesión original. Por lo tanto, si

1:14:41yo tenía la original a z para pasar la

1:14:44cumulativa tuve que dividir por 1 - z,

1:14:46pero ahora para calcular la diferencia

1:14:49tengo que multiplicar por 1 men z. Se

1:14:51cancelan ambos y queda a de z. Así que

1:14:55son operaciones eh inversas.

1:14:59tomar diferencias, tomar acumulativa.

1:15:03Otra propiedad, ya nos vamos acando al

1:15:06final de la clase y también al final de

1:15:08lo que quería ver con ustedes hoy día.

1:15:12Multiplicación por lambda a la n por un

1:15:14factor

1:15:24por un factor exponencial.

1:15:28Si A de Z es la generatriz en Z de a

1:15:31sub,

1:15:33la pregunta

1:15:36eh, ¿cuál

1:15:38pregunta sería, ¿cuál sería la

1:15:40generatriz en Z de lambda a la n por aú

1:15:43n?

1:15:47Ya,

1:15:50o sea, si cada factor, cada término de

1:15:53la sucesión yo lo multiplico por lambda

1:15:55a la n, donde n es el subíndice

1:15:57correspondiente,

1:15:58¿cuál es la generatriz?

1:16:01La respuesta es bien es simple. La

1:16:04generatriz en z de lambda a la n por a

1:16:07sub n por la definición sería sumatoria

1:16:10para n mayor igual que 0 de lambda a la

1:16:14n su n por z a la n, ¿cierto?

1:16:19Pero esto yo lo puedo

1:16:21reescribir n mayor o igual que 0 de a su

1:16:24n por lambda z a la n. O sea, es la

1:16:31generatriz pero evaluado en lambda z

1:16:34en vez de estar evaluado

1:16:37en vez de estar evaluado en en Z.

1:16:42¿Ya?

1:16:43Y aquí hay un ejemplo

1:16:46de uso que en realidad nos va a resultar

1:16:50útil muchas veces. Sabemos que 1/ por 1

1:16:53- z

1:16:56corresponde a a su n = 1, ¿no es cierto?

1:17:00Todo constante igual a 1 me da 1 par z.

1:17:04Entonces, eh, ¿cuál sería

1:17:09si en vez de ser a su n fuera 2 a la n?

1:17:13Ya, esa sucesión exponencial.

1:17:17Bueno, el 2 a la noo n anterior, pero

1:17:21multiplicado por por 2 a la n, o sea,

1:17:23para lambda = 2. Ya, multiplicado por

1:17:26lambda a la n con lambda = 2. Por lo

1:17:28tanto, eso significa que en la función

1:17:30generatriz lo que yo tengo que hacer es

1:17:31el z reemplazarlo por 2 z.

1:17:38esto ya. Así es que yo conozco la

1:17:42generatriz eh o o conozco cuál es la

1:17:45sucesión que corresponde no solo a 1 por

1:17:481 - z, sino que a 1 parido por 1 -

1:17:50lambda z para cualquier lambda. Ya es

1:17:53cosa de y y eso para cualquier otra

1:17:57función generatriz que aparezca. Si

1:17:59donde dice z aparece todo reemplazado

1:18:01por lambda z, yo sé que eso quiere decir

1:18:04que en la sucesión cada término de la

1:18:06sucesión va a estar multiplicado por

1:18:07lambda a la n. Ya.

1:18:11Muy bien. Y

1:18:18la última propiedad importante,

1:18:21no sé si la vamos a alcanzar a

1:18:22desarrollar completamente hoy día, pero

1:18:24vamos, intentémoslo.

1:18:29La convolución,

1:18:36¿cuál sería? Supongamos que yo tengo,

1:18:39a ver,

1:18:44supongamos

1:18:49que A de Z es la generatriz en Z de AU N

1:18:55y que B de Z es la generatriz en Z de B

1:19:00sub. Tengo dos sucesiones, ¿ya?

1:19:03Y la pregunta es, ¿cuál sería la

1:19:05generatriz en Z de la convolución de

1:19:07esas dos sucesiones? ¿Qué cosa es la

1:19:09convolución? Es la sumatoria para 0

1:19:12menor o igual que k men igual que n de a

1:19:15sub k * b sub n - k.

1:19:21Eso es lo que se llama la convolución.

1:19:23Ya

1:19:31para para n = 0. Esto sería sub0 por b

1:19:33sub0. Ya. A ver, es que es eh

1:19:37expandámonos un poco para que ustedes

1:19:39entiendan bien de qué estamos hablando.

1:19:40Ya. Eh,

1:19:44¿cómo se expande eso? Eh, para

1:19:48n = 0 es a sub.

1:19:56Ya.

1:19:58Eh,

1:20:01a ver. Eh, más que

1:20:04poremos esto

1:20:10más bien veamos cuál sería eso. A sub0

1:20:13P0 sería para n = 0. Para n = 1 sería a

1:20:18sub0 b1 más a sub1 b0

1:20:23por z. ¿Ya? Y el siguiente sería

1:20:27A sub0 B2

1:20:30+ A sub1 B1

1:20:32más a sub2 B0

1:20:35por Z² y así sucesivamente. Eso esa es

1:20:39la convolución.

1:20:41Ahora puede parecer superarbitrario

1:20:45formar esos productos. ¿A quién se le

1:20:46ocurriría? ¿No es cierto? Resulta que

1:20:48esos productos aparecen con de manera

1:20:51bastante natural, aunque ustedes no lo

1:20:52crean. ¿Ya?

1:20:54Okay. Eh, escribamos esto de manera

1:20:57simétrica.

1:21:15Como la generatriz en Z de la sumatoria

1:21:20de AUI por B sub J.

1:21:24Ya. Eh,

1:21:27para todo y y j mayor o igual que 0,

1:21:30pero con una condición que i + j tiene

1:21:33que ser igual a n. Se fijan.

1:21:37Entonces, en el primero aquí i + j vale

1:21:400 siempre. Acá y + j vale 1. Acá i + j

1:21:44siempre vale 2.

1:21:46Entonces esto parece una suma infinita,

1:21:48pero en realidad esto la cota. Ya.

1:21:55Entonces esto sería igual

1:22:01la generatriz sería igual a la sumatoria

1:22:04para n mayor o igual que 0.

1:22:07de esta sumatoria I + J mayor o igual

1:22:10que 0 con i + j

1:22:13= n de a su i * b sub j z a la n. Okay,

1:22:21ya.

1:22:23Eh,

1:22:28y esto lo puedo escribir entonces como

1:22:31la sumatoria para n mayor o igual que 0

1:22:34de la sumatoria de i j mayor o igual que

1:22:380 con tal que i + j = n. ¿Ya? Y el z a

1:22:43la n como como n es igual a i + j lo

1:22:46puedo separar z a la i* z a la j.

1:22:48Entonces puedo escribir esto como a sub

1:22:51i * z a la i, b sub j * z a la j.

1:22:56Okay. Y ahora

1:23:00ahora pasa algo super importante que que

1:23:03lo entiendan bien porque lo vamos a usar

1:23:05una y otra vez. Veamos qué pasa con este

1:23:08espacio de subíndices. Ya esto dice,

1:23:12tengo los subíndices I y J. I y I y J.

1:23:16¿Ya? Y aquí está el uno, el dos, el

1:23:18tres, el uno, el dos, el tres, etcétera.

1:23:21¿Ya? Supongamos que aquí tengo la malla

1:23:25de los subí índees posibles. Entonces

1:23:27para n = 0 eh son todos los que todo eh

1:23:31tomo todos los sub índices que suman

1:23:33cero, que es solo ese. Este corresponde

1:23:35al caso n = 0.

1:23:38Para i = 1 i = 0, j = 1 e = 1 j = 0. O

1:23:44sea, serían este y ese corresponde al

1:23:48caso n = 1. Para el caso n = 2 tengo 0 2

1:23:541 y eh y 2

1:23:58que serían este s y ese en ese caso

1:24:02igual 2. Y así yo voy tomando diagonal

1:24:06por diagonal avanzando en esa dirección.

1:24:09Ya,

1:24:11pero el resultado de eso es que una vez

1:24:13que yo continúo este proceso, al final

1:24:18e de hacer este barrido así por diagonal

1:24:21por diagonal por diagonal, al final

1:24:22terminado barriendo todo el cuadrante.

1:24:25Por lo tanto, esto es equivalente

1:24:28a decir sumatoria

1:24:30sobre todo i y i j mayor o igual que 0.

1:24:34Esto igual es una doble sumatoria sobre

1:24:36i sobre j, ¿no es cierto? Ya, pongamos

1:24:38doble sumatoria.

1:24:40Doble sumatoria sobre todo y j mayor o

1:24:42igual que 0 y nos olvidamos del n. Ya.

1:24:45Entonces, porque al final el n lo único

1:24:49que nos indicó en qué orden fuos

1:24:50haciendo el barrido, pero en realidad da

1:24:52lo mismo en qué orden lo hagamos. Al

1:24:53final hay que terminar sumando todos los

1:24:54términos. Así es que esto es igual a la

1:25:00doble sumatoria sobre todo y j mayor o

1:25:03igual que 0. de a su i por z la i

1:25:08p sub j z a la j y estas dos sumatorias

1:25:12son separable por un lado tengo la

1:25:14sumatoria sobre todo y mayor o igual que

1:25:160 de a su i por z a la i

1:25:19y por otro lado tengo la sumatoria sobre

1:25:22todo j mayor o igual que 0 de b sub j z

1:25:25a la j

1:25:28y esto no es otra cosa que a dez

1:25:32y esto no es otra cosa que b de Z. Por

1:25:35lo tanto, la generatriz

1:25:38en Z de la convolución, que es una suma

1:25:41tan rara, 0 menor o igual que K menor o

1:25:45igual que n de A sub K * B sub N - K.

1:25:51La generatriz de eso no es otra cosa que

1:25:53el producto de las generatrices.

1:25:58Y esto es una propiedad s super útil,

1:26:01porque

1:26:03vamos a ver que en ocasiones nos

1:26:04aparecen convoluciones en nuestras

1:26:06ecuaciones de recurrencia que a primera

1:26:09vista aparecen como imposible de

1:26:10resolver porque es una sumatoria super

1:26:12enredada y en realidad cuando nos damos

1:26:14cuenta que es una convolución sabemos

1:26:16que la que en el espacio de las

1:26:17generatrices lo que vamos a tener es el

1:26:19producto de las generatrices y eso es s

1:26:21simple. Ya. Y con eso estamos justo en

1:26:24la hora. Así es que eh con eso

1:26:26concluimos nuestra clase de hoy. Ah,

1:26:30muchas gracias por por venir.

1:26:34Gracias, profe.

1:26:37Profe, una consultita antes de terminar.

1:26:39Déjame, eso sí, eh cortar

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