Matematik

lineær diff.lignign af 1. orden - henfaldskæde

06. december 2011 af dwh1993 (Slettet) - Niveau: A-niveau

 

Sidder med en differentialligning:

N2' = k1 N01· e-k1t -k2 · N2

Denne løses angiveligvis ved formlen y'= a(t)*y+b(t) med løsningerne :

y(t) = eA(t)  (∫e-A(t) b(t)dt+ C), hvor C er et tal og A(t) er stamfunktionen til a(t).

Det skulle så give:

N2(t) =      k1/(k2-k1) ·N01 · (e-k1t - e-k2 t ) + N02 · e-k2 · t  

Mit spørgsmål går på: Hvordan identificerer jeg hvilke variable fra standardformlen der korresponderer til differentialligningen, og hvordan kommer man frem til et sådant resultat.

Mange tak på forhånd!


Brugbart svar (0)

Svar #1
06. december 2011 af Andersen11 (Slettet)

N2 er den ukendte funktion, der svarer til y i standardformlen. Man aflæser så

a(t) = -k2 , og b(t) = k1 N01· e-k1t , hvor k1, k2 og N01 er konstanter. Så er A(t) = -k2·t .


Svar #2
07. december 2011 af dwh1993 (Slettet)

 

Mange tak Andersen11! det kan jeg sagtens se for mig nu! :)

Hvordan er man så kommet fra til resultatet (N2(t))... da det foregår med ukendte variable er det ikke noget jeg lige umiddelbart kan få frem på lommeregneren...


Brugbart svar (1)

Svar #3
07. december 2011 af Andersen11 (Slettet)

#2

Det gøres mest bekvemt med papir og blyant. Sæt de relevante konstanter ind i panserformlen for y(t), så får man

N2(t) = e-k2t · (∫ ek2t · k1N01·e-k1t dt + C)

         = k1N01·e-k2t ·(1/(k2-k1)·e(k2-k1)t ) + C·e-k2t

og med

N2(0) = k1N01/(k2-k1) + C = N02 , fås

N2(t) = k1N01/(k2-k1) · (e-k1t - e-k2t) + N02·e-k2t

 


Svar #4
07. december 2011 af dwh1993 (Slettet)

 

Tusinde tak for hjælpen! :)

Du er en livredder! :D


Svar #5
07. december 2011 af dwh1993 (Slettet)

Undskyld jeg forstyrrer igen men jeg er stødt på endnu et problem.

Det drejer sig om resultatet: N3(t)=(k1*k2/k2-k1)*N01*((e-k2t/k2)-(e-k1t/k1))-N02*e-k2t+(N01 +N02 + N03)

Man skulle komme frem til dette ved integration af N2(t)+N3'

For nemhedens skyld er N2(t) blevet omskrevet således at N01 er uden for brøken (k1/k2-k1).

N3' = K2*N2

N3(0)=N03

Har prøvet at indsætte det og integrere det vha. af funktionen DeSolve på min TI-nSpire men fik et brøk med utrolig mange variable i tælleren.

Mange tak! :)


Skriv et svar til: lineær diff.lignign af 1. orden - henfaldskæde

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.