Matematik
Diffentialligningssystemer
x'(t)=2x(t)-3y(t)
y'(t)=-x(t)+t
Hvordan løser man dette system ved hjælp af egenværdimetoden? Min bog viser hvordan man løser systemet for det analoge homogene system, men det må da kunne gøres for inhomogene også?
Svar #1
27. februar 2007 af Sentinox (Slettet)
lad X(t) betegne samtlige løsninger til det inhomogene LINEÆRE differentialligningssyetem, da er den fuldstændige løsning givet ved:
X(t) = X[hom](t) + X[part](t)
Hvor X[hom](t) er den fuldstændige løsning til det tilsvarende homogene differentialligningssystem, som kan bestemmes vha. egenværdimetoden hvis den geometriske multiplicitet af de til systemmatricen hørende egenværdier netop er lig den algebraiske.
Den partikulære løsning bestemmes f.eks. ved gættemetoden, et oplagt gæt er i denne sammenhæng:
k1*t + k .
Håber du forstår mine begreber, ellers må du lige skrive tilbage.
//Sentinox
Svar #2
27. februar 2007 af Madsst (Slettet)
Svar #3
27. februar 2007 af Sentinox (Slettet)
Givet lineært inhomogent differentialligningssystem af formen:
X'(t) = A.X(t) + t*u
hvor X(t) = [x(t),y(t)]^T, A = matrix(2,2,[2,-3,-1,0]), u = [0,1]
Vi benytter gættemetoden, og antager en løsning af
formen k1*t + k2, hvor k1 og k2 er vektorer (2x1), ved indsættelse i differentialligningssystemet fås (på vektor/matrixform):
k1 = A.(k1*t + k2) + t*u =>
k1 = A.k1*t + A.k2 + t*u
ved at kigge på koefficienterne må det stå klart, at dette leder til to matrixligninger:
k1 = A.k2 og A.k1*t + t*u = 0
Vi kigger først på denne:
A.k1*t + t*u = 0 =>
A.k1 = - u, hvorfor k1 kan bestemmes.
Herefter kan k2 bestemmes tisvarende ved indsættelse i den anden matrixligning.
Håber dette gør det klart?
Jeg har ikke rigtig skrevet det ind til dig her med tal, da jeg ikke helt kan finde en snedig måde at skrive matricer op på, så det ikke bliver noget rod.
//Sentinox
Svar #4
27. februar 2007 af Madsst (Slettet)
Skriv et svar til: Diffentialligningssystemer
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.
