Matematik

Fuldstændige løsning

27. november 2012 af AnnaBanp (Slettet)

Jeg skal bestemme for enhver værdi af k ε R, den fuldstændige løsning til denne differentialligning:

d2y(t)/dt2 + 2(dy(t)/dt) -k*y(t) = 0,  t ε R

Jeg har før prøvet, at finde fuldstændige løsninger for denne type for differentialligninger, men lige her, ved jeg ikke hvad jeg skal gøre, da jeg har med en ubekendt konstant (k) at gøre. Nogle der kan hjælpe?


Brugbart svar (0)

Svar #1
27. november 2012 af Andersen11 (Slettet)

Det er helt samme fremgangsmåde, som for den anden homogene differentialligning, du løste i en anden tråd.

Man skal så løse den karakteristiske ligning

r2 + 2r -k = 0


Svar #2
27. november 2012 af AnnaBanp (Slettet)

Jeg får to løsninger:

-1+√1+k

-1-√1+k

Vil det så sige, at den fuldstændige løsning er:

y={c1e-1+√1+k*t+c2e-1-√1+k*t, t ε R I c1,c2 ε R} ?


Brugbart svar (0)

Svar #3
27. november 2012 af Andersen11 (Slettet)

#2

Der skal benyttes parenteser:

r = -1 ± √(1+k)

Man skal så her skelne mellem de tre tilfælde k > -1 , k = -1, og k < -1.


Svar #4
27. november 2012 af AnnaBanp (Slettet)

Hmm.. Ja men hvordan kan jeg omforme, det som du skriver i kommentar #3, til en fuldstændig løsning. Er det bare, at indsætte -1?


Brugbart svar (0)

Svar #5
27. november 2012 af Andersen11 (Slettet)

#4

Når k < -1, er r kompleks og ikke-reel, og løsningerne vil indeholde trigonometriske funktioner.


Svar #6
27. november 2012 af AnnaBanp (Slettet)

Hmm, det eneste jeg kan forestille mig ligenu, er nogle "i" værdier, som skal løsningerne skal indeholde, fordi som du selv siger, er noget af det komplekst. Er der mulighed, for at du kan hjælpe noget mere?


Brugbart svar (0)

Svar #7
27. november 2012 af Andersen11 (Slettet)

#6

Når k < -1 har man

r = -1 ± √(1+k) = -1 ± i·√(-1-k) ,

så den fuldstændige løsning bliver

y(t) = c1·er1t + c2·er2t

      = c1·e-t·cos(t·√(-1-k)) + i·c2·e-t·sin(t·√(-1-k))


Skriv et svar til: Fuldstændige 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.