Matematik

Bevis på differentialligning

18. maj 2009 af AnnaLine (Slettet)

Hej. :)

Jeg skal desværre op til eksamen i mundtlig matematik A og er nu gået i gang med at gennemgå samtlige beviser. Jeg er kommet til differentialligninger og har fået et problem med at bevise, at y =c * e^(a*x) er en løsning til y'= a*y

Jeg kan virkelig ikke se, hvordan man er kommet videre fra:

f''(x)*e^(-a*x)-a*e^(-a*x)*f(x) = 0

til

(f(x)*e^(-a*x))'

???

Nogen kloge hoveder, der har en ide? Mange tak !


Brugbart svar (0)

Svar #1
18. maj 2009 af Jerslev (Slettet)

#0: Brug seperation af de variable.

dy/dx = a*y => dy/y = a*dx

Integreres på begge sider:

LN(y) = ax+k =>

y = e^(ax+k) = C * e^(ax), hvor C = e^k


Svar #2
18. maj 2009 af AnnaLine (Slettet)

Det har jeg desværre aldrig lært noget om :(

Går ud fra Trip's bog 3..


Brugbart svar (0)

Svar #3
18. maj 2009 af Jerslev (Slettet)

#2: Ikke nogen bog jeg kender.

Du kan vise, at y = c * e^(ax) er en løsning ved at indsætte den i differentialligningen og se, at du får det samme på begge sider.


Svar #4
18. maj 2009 af AnnaLine (Slettet)

Ja, men tror desværre, jeg skal holde mig til bogen.


Brugbart svar (0)

Svar #5
18. maj 2009 af Jerslev (Slettet)

#4: Kan du så lige opsummere tankegangen i det bevis?


Brugbart svar (0)

Svar #6
18. maj 2009 af himsen (Slettet)

#4

Man behøver da ikke holde sig til bøgerne, hvis det man laver er rigtigt.

Og desuden er man da ikke uheldig fordi man skal op i mundtlig matematik, man er heldig :D


Brugbart svar (0)

Svar #7
18. maj 2009 af himsen (Slettet)

Det ses at f(x) = C*ea*x er en løsning til differentialligning y´ = a*y da:

f´(x) = C*a*ea*x = a*C*ea*x

hvor: C*ea*x = f(x) = y

dermed: f´(x) = y´ = dy/dx = a*y


Svar #8
18. maj 2009 af AnnaLine (Slettet)

Jeg ved det ikke, det er virkelig underligt..

Man ræsonerer, at funktionen f er en løsning til y' = k*a <=>

f'(x) = k*f(x) <=>

f'(x) = k*f(x) = 0

e^(-k*x)*(f'´(x)-k*(f(x)) = 0*e^(-k*x) <=>

f''(x)*e^(-k*x)-k*e^(-k*x)*f(x) = 0

Så langt var jeg kommet, og så er det, jeg ikke forstod det næste >_<


Svar #9
18. maj 2009 af AnnaLine (Slettet)

Ja, det kan jeg jo godt finde ud af, men er, som skrevet, desværre ikke det, jeg skal..

Det ville jeg ikke få ret meget ros for >_<

Tjaeh, jeg synes det den absolut sværeste eksamen, man kan komme op i, men hver sin smag ;)


Brugbart svar (0)

Svar #10
18. maj 2009 af lallenalle (Slettet)

som jeg forstår det skal du bevise  at såfremt du har diffligningen f´(x)=k*f(x) er løsningen til denne

f(x) =c*e^kx

okey man går udfra at funktionen f er en øsning til diff-ligningen vat følgende går sig gældende :

f´(x)=k*f(x)

næste skridt er at kigge på en såkaldt hjælpefunktion  h(x) = f(x)*e^-kx

denne kan diffes h´(x) = f´(x)*e^-k + f(x)*(-k)*e^-kx

her indsætte f´(x)

vi får :

h´(x) = k*f(x)*e^-kx-k*f(x)*e^-kx =0

da h´(x) er 0 må det være en konstant. vi kan nu betegne denne med c.

vi får : 

h(x) = c (=) 

f(x)*e^-kx =c 

f(x) = c*e^kx  


Brugbart svar (0)

Svar #11
18. maj 2009 af himsen (Slettet)

# 10

Hmm underligt bevis !
 


Svar #12
18. maj 2009 af AnnaLine (Slettet)

Ja, er det..

Tak for hjælpen folkens :D, men fandt pludselig ud af det :D

Der er bare brugt differentiationen af to funktioners produkt, og så er det regnet baglæns...


Brugbart svar (0)

Svar #13
18. maj 2009 af lallenalle (Slettet)

#11

på ingen måde behagligt med på forhånd gennemtænkte hjælpefunktioner - jeg vil give dig helt ret.


Skriv et svar til: Bevis på 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.