Matematik

Bestem den partikulære løsning

14. november 2012 af Adntira (Slettet) - Niveau: A-niveau
Hej er der nogen der kan forklar mig hvad partikulære løsning betyder og regne denne opgave for mig?
Opgaven

Bestem den partikulære løsning til f(x) til differentialligningen dy/dx = 2y -8 hvor f(0) = 10

Hvor er funktionen f(x) ? Hvordan skal jeg bestemme løsning til funktion der ikke. Står der eller er det mig der ikke kan se at den står der?

Skal lige sige at denne opgave er løste på hjemmesiden men forstår overhoved ikke

Mange tAk

Brugbart svar (1)

Svar #1
14. november 2012 af PeterValberg

Differentialligningen

dy/dx = 2y - 8 = -8 + 2y

er et tilfælde, hvor væksten afhænger lineært af y
modellen for denne type er 

dy/dx = y' = b - ay

I det specifikke tilfælde er

a = -2
b = -8

Denne type har den fuldstændige løsning:

y = b/a + ce-ax

hvor c er en arbitrær konstant.

Dermed er den fuldstændige løsning:

y = f(x) = (-8)/(-2) + ce-(-2)x = 4 + ce2x

Den partikulære løsning findes ved at bestemme konstanten c udfra den givne oplysning f(10)=10:

10 = 4 + c·e2·10
--->
c = 6·e-20

Den partikulære løsning til differentialligningen gennem punktet (10,10) er således:

f(x) = 4 + 6e-20·e2x

f(x) = 4 + 6e2x-20

 

 

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Brugbart svar (0)

Svar #2
14. november 2012 af Source (Slettet)

  #1 forklarer det rigtig godt, men det kan laves hurtigere med et CAS-værktøj, dog undgå det så vidt muligt.

med CAS 

      desolve(y'= 2y - 8 and y(0)=10,x,y)

 


Svar #3
14. november 2012 af Adntira (Slettet)

Hej peter

Det f(0) = 10 ikke f(10) = 10.

men nu kan jeg godt lave efter jeg har set den måde du har løst,, men formlen y = b/a + ce-ax er det den formel jeg skal bruge hver gang jeg skal finde funktionen, og fuldstændigløsning betyder det at man finde funktionen ?

Brugbart svar (1)

Svar #4
14. november 2012 af PeterValberg

#3 Åh d... der havde jeg vist læst forkert, - men princippet er det samme

y = b/a + ce-ax

er den fuldstændige løsning (alle løsningskurver) til differentialligninger,
der følger modellen y' = b - ay

Med den partikulære løsning menes der dén af de mulige løsningskurver, der
går gennem et specificeret punkt (som i din opgave)

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Svar #5
14. november 2012 af Adntira (Slettet)

Mange mange tak peter

Brugbart svar (1)

Svar #6
14. november 2012 af PeterValberg

Den rigtige værdi for konstanten c, når f(0) = 10  eller som punkt (0,10)

f(x) = 4 + ce2x

Punktet indsættes:

10 = 4 + c·e2·0
  6 = c·e0
  6 = c·1
  c = 6

dermed er den partikulære løsning gennem punktet (0,10)

f(x) = 4 + 6e2x

- - -

mvh.

Peter Valberg
(YouTube)


Skriv et svar til: Bestem den partikulære løsning

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.