Matematik

separation af variable

08. maj 2012 af placebo321 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Der gælder, at

v = ds/dt

Ved separation af variable fås

v*dt = ds

Dette integreres mht. tiden

∫v*dt = s

Mit spørgsmål er nu, skal jeg beholde gangetegnet i det sidste integrale mellem v og den infinitesmale størrelse ds? Jeg ved godt, at man normalt ikke har et gangetegn. Hvordan skriver jeg det op korrekt?


Brugbart svar (1)

Svar #1
08. maj 2012 af NejTilSvampe

det svarer til at skrive    2*x i stedet for 2x

Bare fjern gange tegnet.


Brugbart svar (1)

Svar #2
08. maj 2012 af Andersen11 (Slettet)

Man skriver det

∫ v dt = s


Svar #3
08. maj 2012 af placebo321 (Slettet)

Tak


Brugbart svar (1)

Svar #4
08. maj 2012 af YesMe (Slettet)

Man skal fastslå, at dy/dx er som en funktion, og at de enkelte dele i symboler (dy, dx og brøkstregen) ikke er tillagt nogen selvstændige betydning. Derfor, skal man ikke opfatte det, som forholdet mellem to uendelig små størrelser.

Hvis vi ved, at ∫ dy/dx dx = ∫ dy = y + K, så med ord, at en funktion (dy/dx), der er ganget med dx, får man dy. Det er matematisk set forkert - men det vil alligevel passe rigtigt. Da f(x) = ∫ f'(x) dx , hvis omskrivning af f'(x) er dy/dx.

I dette tilfælde, behøver du ikke lege rundt med din opgave. 

Du har, at v = ds/dt

så kan man enkelt sige, at man integrere på begge sider med hensyn til t, fås

∫ v dt = ∫ ds/dt dt = ∫ ds                  (Husk, at   ∫ ds = ∫ 1 ds)

hvor "gange"-tegnet ikke er vist.


Svar #5
08. maj 2012 af placebo321 (Slettet)

#4

"Hvis vi ved, at ∫ dy/dx dx = ∫ dy = y + K, så med ord, at en funktion (dy/dx), der er ganget med dx, får man dy. Det er matematisk set forkert - men det vil alligevel passe rigtigt. Da f(x) = ∫ f'(x) dx , hvis omskrivning af f'(x) er dy/dx."

Det er pga. kædereglen, at man kan tillade sig at opfatte differentialer som brøker. Jeg har aldrig set det forklaret på din måde før


Brugbart svar (1)

Svar #6
08. maj 2012 af NejTilSvampe

#4 - problemet er, du kan IKKE sige at 

f(x) = ∫ f'(x) dx

 

Det er let at demonstrere. Betragt funktionen

f(x) = x + 3 

x + 3 = ∫ (x+3)' dx = ∫ 1 dx = x

x + 3 = x 

hvilket er falskt.


Brugbart svar (1)

Svar #7
08. maj 2012 af YesMe (Slettet)

#5

Man har jo omskrevet den afledte funktion på rigtig mange måder. dy/dx kom fra Leibniz, hvor han kom med en nem metode til at udregne fx, (dy/dx) = (dm/dx) · (dy/dm)     <---- kædereglen. Det er ikke helt det samme som, jeg har forklaret i #4. Desuden kan man få denne regel til at udvide endnu mere, til fx

(dy/dx) = (dm/dx) · (du/dm) · (dy/du)

Forresten ... man skal aldrig opfatte det sådan ... det tager godt nok ±∞ år til at forstå det.

#6

De er jo det samme, hvis man ellers ser bort fra integrationskonstanten.

Du ønsker fx f(x) = 3x.

f(x) = ∫ f'(x) dx = ∫ 3 dx = 3x.

Eller, jeg kunne have sagt, at F(x) = ∫ f(x) dx


Svar #8
09. maj 2012 af placebo321 (Slettet)

Yesme det du sagde i #4 var ikke rigtigt, hvilket FredeP også angiver. Det forklares med kædereglen, at differentialer skal opfattes som brøker. Jeg havde dog styr på det du fortæller i forvejen.


Brugbart svar (1)

Svar #9
09. maj 2012 af YesMe (Slettet)

???????????????????????????????

Kan du sende mig et link, hvor man SKAL opfatte differentialer som brøker?


Brugbart svar (1)

Svar #10
09. maj 2012 af NejTilSvampe

#7 - du kan ikke bare se bort fra integrationskonstanten. 

Når du integrerer f'(x)  , kan du IKKE udlede integrationskonstanten

Derfor er udsagnet

f(x) = ∫ f'(x) dx

ikke sandt, såfremt f(x) er en partikulær funktion.


Brugbart svar (1)

Svar #11
09. maj 2012 af YesMe (Slettet)

#10

Det har jeg forstået, også derfor har jeg skrevet en anden form i sidste linje.

Hvor en stamfunktion af f(x), hvis integrationskonstanen er forsvundet efter man har differencieret med hensyn til x. Og når man integrere den afledte funktion af stamfunktionen med hensyn til x, vender integrationskonstanten tilbage, ergo

F(x) = ∫ f(x) dx

Er det bedre nu?


Brugbart svar (1)

Svar #12
09. maj 2012 af NejTilSvampe

"Og når man integrere den afledte funktion af stamfunktionen med hensyn til x, vender integrationskonstanten tilbage,"

Det giver ikke mening...

Hvis du med "integrationskonstant" mener den konstant der forsvandt da du differencierede, så passer det jo ikke at den vender tilbage! Se #6.

Hvid du derimod mener den ubekendte konstant man lægger til for at angive en mængde af løsninger til stamfunktionen, hvordan kan den så "vende tilbage" når den aldrig har været tilstede? Og selvom det er den du mener, så har du ikke længere en funktion, men en mængde af løsninger til funktionen.

Udtrykket:

F(x) = ∫ f(x) dx

Er kun én af løsningerne til de uendelige mange løsninger for stamfunktionerne af f(x). 

Den fuldendte løsning er 

F(x) = ∫ f(x) dx + k

Integrationskonstanten er ikke underforstået som mange tror, men selvom at vi for diskussionens skyld sagde at den var. Så er det du siger stadig forkert.

-------

Ville så gerne lige slutte af med at sige.. Din metode er der intet i vejen med. Jeg havde gjort det samme.

Der er ikke nogen forskel i at sige 

∫ v dt = ∫ s'(t) dt +k

∫ v dt = s(t) + k

og så at sige:

∫ v dt = ∫  (ds/dt)  dt +k

∫ v dt = ∫ ds +k

∫ v dt = s(t) + k

Andet end at den sidste metode skal retfærdiggøres vha. bevis selvfølgelig.


Svar #13
10. maj 2012 af placebo321 (Slettet)

#12 Mener du min metode?


Brugbart svar (0)

Svar #14
10. maj 2012 af NejTilSvampe

#13 - nej


Brugbart svar (0)

Svar #15
14. maj 2012 af YesMe (Slettet)

#12

Ok, du har ret. Er også dårlig til at formulere mig :P

#13

Hvor bliver henvisninger af????????

Forresten, jeg har snakket med matematiklærer om det her for sikkerheds skyld,

og han er helt enig med mig.

"Man skal fastslå, at dy/dx er som en funktion, og at de enkelte dele i symboler (dy, dx og brøkstregen) ikke er tillagt nogen selvstændige betydning. Derfor, skal man ikke opfatte det, som forholdet mellem to uendelig små størrelser."


Skriv et svar til: separation af variable

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.