Matematik

Bevis af sætning under anvendelse af separation af de variable

16. december 2012 af ab92 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Godaften

 

Jeg har to sætninger som jeg skal bevise under anvendelse af separation af de variable, men det gniber lidt.

 

Sætning 1:

dy/dx=ky er givet ved f(x)=ce^kx

Sætning 2:

dy/dx+ay=b er givet ved f(x)=b/a+ce^-ax

 

I den første har jeg gjort følgende:

dy/dx=ky

dy=(ky)dx

dy/(ky)=dx

dy/y=(k)dx

(1/y)dy=(k)dx

∫1/y dy=∫k dx

ln(y)=kx+c

y=e^(kx+c)

Og så løber jeg ind i en mur. Nogen som vil give mig et skub i den rigtige retning? 


Brugbart svar (0)

Svar #1
16. december 2012 af LubDub (Slettet)

du mener løsningen er givet ved ...


Brugbart svar (0)

Svar #2
16. december 2012 af LubDub (Slettet)

y=ekx + c            anvend en potensregneregel

y = ekx • ec       lad ec = C

y = ekx • C       flyt om på leddene

y = Cekx


Svar #3
16. december 2012 af ab92 (Slettet)

 

 

#2


y=ekx + c            anvend en potensregneregel

y = ekx • ec       lad ec = C

y = ekx • C       flyt om på leddene

y = Cekx

 

Hvorfor kan jeg lade e^c=c? Jeg kan sagtens se jeg kan opnå resultatet på denne måde, men rent matematisk, hvordan forsvarer jeg den?


Brugbart svar (1)

Svar #4
16. december 2012 af Andersen11 (Slettet)

#3

Tallet ec kalder man C , det er jo bare en anden konstant.


Svar #5
16. december 2012 af ab92 (Slettet)

#4


#3

Tallet ec kalder man C , det er jo bare en anden konstant.

 

Men så er det også en nødvendighed at skrive den nye konstant med stort, så de to ikke forveksles? 


Brugbart svar (1)

Svar #6
16. december 2012 af Andersen11 (Slettet)

#5

Formelt, ja, men i praksis kan man ofte tillade sig den frihed at "glemme" den første konstant og kalde den nye konstant ved det samme symbol. I det ovenstående er der netop benyttet forskellige symboler.


Svar #7
16. december 2012 af ab92 (Slettet)

#6


#5

Formelt, ja, men i praksis kan man ofte tillade sig den frihed at "glemme" den første konstant og kalde den nye konstant ved det samme symbol. I det ovenstående er der netop benyttet forskellige symboler.

 

Så jeg helt med.

 

Angående sætning 2 er jeg til gengæld en hel del mere i tvivl.

dy/dx+ay=b

dy/dx+y=b/a

dy+y=(b/a)dx               (har det nogen indflydelse om der er plus eller gange mellem eks. dy og y?)

∫dy+y=∫(b/a)dx

ln(y)=-b/a^2 +c ?

 


Brugbart svar (1)

Svar #8
16. december 2012 af Andersen11 (Slettet)

#7

Din fremgangsmåde for Sætn. 2 er ikke korrekt.

Man skal løse differentialligningen

y' + ay = b ; flyt ay over på den anden side

y' = b - ay = a·((b/a) - y) = -a·(y - (b/a)) ; heraf

(y - (b/a))' = -a·(y - (b/a)) , eller

(y - (b/a))' / (y - (b/a)) = -a

der nu er separeret og kan integreres:

ln(y - (b/a)) = -ax + c

y - (b/a) = c·e-ax , og endelig

y = (b/a) + c·e-ax .


Skriv et svar til: Bevis af sætning under anvendelse af separation af de 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.