Matematik

Differentialligning

11. maj 2012 af Jonn87 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej, jeg er i tvivl om en metoden til at løse en differentialligning:

Hvis den nu ser ud på følgende måde:

dy/dx=2+4*x

Hvor vi sætter 4 udenfor:

dy/dx=4*(y+1/2)

Og her kommer det jeg ikke forstår. Vi nøjes åbenbart med at differentiere følgende:

d(y+1/2)/dx ..

Vil i prøve at give mig en grundig forklaring på hvorfor og hvordan det foregår. og evt. en gennemgang af læsningen.

På forhånd tak :)


Brugbart svar (0)

Svar #1
11. maj 2012 af SuneChr

Løsningen er simpel:        y  =  ∫ (4x + 2) dx   =   2 · ∫ (2x + 1) dx


Brugbart svar (1)

Svar #2
11. maj 2012 af peter lind

Du har vist en fejl i den første ligning det skal vel være dy/dx = 2+4y

(y+½)' = y' + ½' = y'+0 = y' Den afledede af en konstant er 0


Brugbart svar (0)

Svar #3
11. maj 2012 af Andersen11 (Slettet)

Er ligningen skrevet korrekt til at begynde med? Hvordan bliver venstresiden 2+4*x lige pludselig til 4*(y+1/2) ?

Er det ligningen

dy/dx = 2 + 4y ?

Den kan så skrives

dy/dx = 4·(y + (1/2))

og da d(y + (1/2))/dx = dy/dx, skrives ligningen

d(y + (1/2))/dx = 4·(y + (1/2)) , dvs

du/dx = 4·u , med u = y + (1/2) .


Svar #4
11. maj 2012 af Jonn87 (Slettet)

Ups, X skal erstattes med y, ja!.. 

Jeg forstår ikke rigtig din metode, prøv at sætte ord på.. Jeg har aldrig set "du" før.


Svar #5
11. maj 2012 af Jonn87 (Slettet)

Jeg forstår detsværre ikke dit simple svar :)

""(y+½)' = y' + ½' = y'+0 = y' Den afledede af en konstant er 0""


Brugbart svar (0)

Svar #6
11. maj 2012 af peter lind

u står bare for en funktion af x på samme måde som y står for en funktion af x


Brugbart svar (0)

Svar #7
11. maj 2012 af Andersen11 (Slettet)

#4

Man sætter u = y + (1/2) . Så er du/dx = dy/dx . Hvad forstår du ikke i udledningen?

Forstår du ikke, at

      dy/dx = 4·(y + (1/2))

og

      d(y + (1/2))/dx = 4·(y + (1/2))

er den samme differentialligning? Skriver man u i stedet for y + (1/2) , bliver ligningen så

      du/dx = 4·u

for hvilken der er en færdig løsningsformel.

 


Brugbart svar (0)

Svar #8
11. maj 2012 af peter lind

#5 y+½ er en sum af 2 funktioner y og ½ hvis man differentiere denne bruger skal man bruge sumreglen at det er den afledede af y + den afledede af ½. Den sidste funktion er en konstant altså uafhængig af x. differentieringen af den giver derfor 0


Svar #9
11. maj 2012 af Jonn87 (Slettet)

Jeg søger følgende løsning til differentialligning.

y=-0,5+c*e^4x


Brugbart svar (0)

Svar #10
11. maj 2012 af SuneChr

Den generelle løsning til

y '  =  a·y + b     er

y  =  - b/a + c·ea·x     b, c ∈ R      a ∈ R \ {0}      Dm(f)  =  R


Brugbart svar (0)

Svar #11
11. maj 2012 af Andersen11 (Slettet)

#9

Ja, man finder jo, at

u = y + (1/2) = c·e4x


Svar #12
11. maj 2012 af Jonn87 (Slettet)

se vedhæftet billede


Brugbart svar (0)

Svar #13
11. maj 2012 af Andersen11 (Slettet)

#12

Ja, ligningen løses ved separation af de variable

du/dx = 4·u , eller

du / u = 4 dx , og dermed

∫ (1/u) du = 4x + k ,

ln(u) = 4x + k ,

u = c·e4x = y + (1/2)


Svar #14
11. maj 2012 af Jonn87 (Slettet)

Jeg har i forvejen svært med at forstå dybden i hvad en differentialligning er for noget stads selvom jeg kan løse dem på traditionel vis.

Når du så fortæller mig at jeg bare skal sepere de variable osv, så mangler jeg måske også noget baggrundsviden.

Kunne du måske prøve at forklare det lidt mere pædagogisk og grundlæggende :o)

 

 


Brugbart svar (0)

Svar #15
11. maj 2012 af Andersen11 (Slettet)

#14

Jeg formoder, at du har en lærebog i matematik, der behandler emnet differentialligninger? Det fremgår også af billedet i #12, at der foreligger en undervisningssituation, formodentlig under ledelse af en lærer, som også kan spørges til råd.

Det er ikke meningen med StudiePortalen at reproducere, hvad du kan finde i dine bøger.

En differentialligning er en funktionalligning, der involverer både en funktion og en eller flere af dens afledede. At løse en differentialligning betyder at finde alle de funktioner, der tilfredsstiller differentialligningen. At løs differentialligningen

dy/dx = y (eller y' = y)

betyder at finde alle de funktioner y = f(x), for hvilke funktionens afledede er lig med funktionen selv. Hvordan man løser en differentialligning, afhænger helt af ligningens karakter. For de simpleste differentialligninger findes der færdige løsningsformler til at sætte ind i. Som en generel regel kan man sige, at løsning af en differentialligning næsten helt sikkert vil involvere bestemmelse af visse stamfunktioner.


Skriv et svar til: Differentialligning

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.