Matematik

Differentialligning 3.

01. oktober 2013 af LuckyLuc (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hvordan løser jeg denne med begyndelses betingelser? Jeg har fundet den fuldstændig løsning

yh + yp = C1e-x + C2e-x    -   ex

Vedhæftet fil: differentialigning3.png

Brugbart svar (0)

Svar #1
01. oktober 2013 af Andersen11 (Slettet)

Det er ikke den fuldstændige løsning.

Løsningen til den homogene ligning er

yh = c1·e-x + c2·x·e-x

og en partikulærløsning til den inhomogene ligning er

yp = (ex + e-x)/4

Man tilpasser så c1 og c2, så begyndelsesbetingelserne er opfyldt, dvs

c1 = 1/2 , c2 = -1/2

og får så

y = yh + yp = (3/4)e-x + (1/2)x·e-x + (1/4)ex


Svar #2
01. oktober 2013 af LuckyLuc (Slettet)

Må jeg spørge hvordan du kommer frem til yp.

Er det ved at bruge Ax+b og differentiere denne -> substituere osv?


Brugbart svar (1)

Svar #3
01. oktober 2013 af Andersen11 (Slettet)

#2

Nej, man prøver sig frem. Man ser, at forslag (6) tilfredsstiller den homogene ligning, og at forslag (2) revideret til e-x + ex giver 4ex ved indsættelse i differentialligningens venstreside.
Heraf ser man, at (e-x + ex)/4 tilfredsstiller hele differentialligningen.

Det er sådan set tilstrækkeligt blot at undersøge de givne forslag. Man kan hurtigt udelukke (1) og (4). Ved hurtig beregning ser man, at den fuldstændige homogene løsning indeholder de to funktioner i (6), mens (2) indsat giver noget proportionalt med ligningens højreside. (5) kan så udelukkes, da man ikke kan få konstanten 1 frem ved kombination. Tilbage er så (3), som vi har vist ovenfor at være den korrekte løsning.


Svar #4
01. oktober 2013 af LuckyLuc (Slettet)

#3

ja, jeg kan godt se det nu, de andre opfylder ikke engang homegene løsning. Kun (3) og (6) opfylder den homogene, og på (6) mangler yp adderet.


Brugbart svar (0)

Svar #5
01. oktober 2013 af Andersen11 (Slettet)

#4

(3) opfylder ikke den homogene ligning, men derimod den inhomogene ligning.

Alle funktioner undtagen (4) opfylder begyndelsesbetingelserne.

(1/2)·("2") opfylder den inhomogene ligning, men ikke startbetingelserne

(3) opfylder både den inhomogene ligning samt startbetingelserne.

(1) og (4) og (5) opfylder hverken den homogene eller den inhomogene ligning.

(6) opfylder den homogene ligning.


Svar #6
01. oktober 2013 af LuckyLuc (Slettet)

Ja, det var det jeg mente:).  Tak for hjælpen igen. Jeg må lave flere sæt så der ikke er nogen usikkerhed imorgen.


Skriv et svar til: Differentialligning 3.

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.