Matematik

Differentialligning

25. maj 2008 af Christiane.k (Slettet)
Hej.
Jeg synes differentialligninger er et svært kapitel i min "matematiske uddannelse". Jeg forsøger ihærdigt at arbejde med det her op til årsprøver, sommer mm., for at få det på plads inden 3.g.
Jeg har fundet nogle forskellige opgaver, og har her seks som jeg vil mene er af lidt forskellig karakter. Er der nogen, som kan løse dem for mig, så kan jeg nemlig selv gå videre med flere i samme stil, og forstå det derudfra. Det ville virkelig hjælpe mig et rigtig godt stykke på vej, hvis i ville fortælle/forklare mig hvordan, hvorfor man løser dem. Og om ikke andet, hvis i ikke har lyst, så give mig et hint...

1)Om en funktion f(x) oplyses, at P(2,2) er et punkt på grafen for f(x), samt at funktionen er en løsning til differentialligningen dy/dx-3y=x^2. Bestem ligning for tangenten til grafen for f(x) i P.

2) Om en bestemt løsning til differentialligningen dy/dx=(x+1)(y-1) , xER og y>1, oplyses , at grafen forl'ber i området Rx]1;uendelig[
Bestem ekstremumssted og monotoniforhold for denne løsning til differentialligningen.

3) En høj cylinderformet beholder har et hul i bunden. Når der er vand i beholderen, vil det løbe ud af hullet. Den hastighed, hvormed vandhøjden i beholderen ændre sig, er til ethvert tidspunkt proportional med kvadratroden af vandhøjden. Opstil en differentialligning, der beskriver situationen.

4)En funktion f er løsning til differentialligningen y'=2x+5-y, og linjen med ligning y=1 er tangent til grafen for f. Bestem en forskrift for f.

Da det ikke er noget jeg skal aflevere, gå til tavlen med mm., så håber jeg virkelig at jeg kan få noget hjælp. Det ville virkelig være til stor stor hjælp for mig. Og jeg vil virkelig sætte pris på hvis du gider.

MVH. Christiane K.

Brugbart svar (0)

Svar #1
25. maj 2008 af Da-ted (Slettet)

1) Du ved at f(2)=2. Du ved at tangentligningen lyder f'(x_0)(x-x_0)+f(x_0) samt at x_0 = 2 i dette tilfæle. Du ved at dy/dx=f'(x).

I ligningen dy/dx-3y=x^2 er y = 2 og x=x_0=2 Så sætter du ind og isolerer dy/dx=f'(x) og kan nu sætte ind i tangentligningen.

2) Der er ekstremum når (x+1)*(y-1) = 0 Hvad skal x og y være før dette sker.

3) Når noget ændrer sig med en hastighed er det altid "et eller andet mærke" fx V' (volumen') Altså er H' = k * H^(1/2), hvor H er vandhøjden og k en konstant (det som H' er proportional med)

4) y=1 må jo være vandret tangent? Derfor skal du finde ud af hvornår y'=0 når y=1. Altså løse lignignen y'=0 <=> 2x+5-1=0 Nu har du en x-værdi og en y-værdi og kan gøre som i nr 1

Brugbart svar (0)

Svar #2
25. maj 2008 af mathon

dy/dx = f'(2,2) = 2^2+3*2 = 4+6 = 10

tangentligningen i (2,2)
y = ax + b, som
giver
2 = 10*2 + b, hvoraf
b = -18
dvs.

y = 10x-18



Brugbart svar (0)

Svar #3
25. maj 2008 af mathon

2)

ekstremum kræver
dy/dx = (x+1)(y-1) = 0, x€R og y>1
dvs.
(x+1)(y-1) = 0
medløsningen
xo = -1

monotoni:
for x<-1 er dy/dx<0, hvorfor f(x) er monotont aftagende
for x>-1 er dy/dx>0, hvorfor f(x) er monotont voksende

f(x) har således minimum for x = -1

Brugbart svar (0)

Svar #4
26. maj 2008 af mathon

3)
v = -dh/dt = k*sqrt(h) og k>0

4)
se
http://peecee.dk/upload/view/115973

Svar #5
26. maj 2008 af Christiane.k (Slettet)

Hej Alle!
Tusind tak for jeres svar - de har virkelig hjulpet mig!
Dog har jeg lige et spørgsmål til dig Mathon...
y'+f(x)*y=g(x) har løsningen y = e^-F(x) S e^F(x)*g(x) dx
Hvordan ved du det, er det noget du kan udlede for mig? En regel jeg har overset eller lignende. Har du evt. en bog hvori den står, eller hvor har du det fra?
Mange Hilsner Christiane.


Brugbart svar (1)

Svar #6
26. maj 2008 af mathon

y'+f(x)*y=g(x) har løsningen y = e^(-F(x))* S e^F(x)*g(x)dx
se
http://peecee.dk/upload/view/116110

Svar #7
26. maj 2008 af Christiane.k (Slettet)

Linket virker desværre ikke :(

Brugbart svar (0)

Svar #8
26. maj 2008 af mathon

der forsøges under andet filnavn
se
http://peecee.dk/upload/view/116123

Skriv et svar til: Differentialligning

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.