Matematik

f(x) løsning til differentialligning

23. maj 2009 af Muminah (Slettet)

Jeg har lidt svært ved denne type af opgaver, hvor man skal vise, at f(x) er løsning til en differentialligning.

Fx. har jeg nogle opgaver fra starten af året som jeg ikke har kunnet regne, håber der er en som kan fortælle mig fremgangsmåden og hvordan jeg kan løse dem, for mundtlig eksamen er lige om hjørnet og vil godt have styr på det.

Eksempler: 

Gør rede for, at funktionen f(x) = x3 - 3x er løsning til differentialligningen x * (dy/dx) = y + 2x3

Vis, at f(x) = 7 * e^1/3 x3-2x2+3x   <- det hele er opløftet efter e,  er løsning til diff. ligningen  (dy/dx) = ( x2-4x+3) 

Vis at y = 3x2-2x+1 er løsning til  x2 * (dy/dx) = 2xy + 2x2 - 2x 

Vis at y = x2 + 4x er løsning til diff.ligningen  4 * (dy/dx) - xy + 4y = -x3 + 24x + 16


Brugbart svar (0)

Svar #1
23. maj 2009 af Daniel TA (Slettet)

Du skal bare indsætte f(x) de steder der står y, så der hvor der står dy/dx skal du differentiere f(x). Så skal du bare igang med at reducere indtil der til sidst står 0=0, hvorved du kan se at f(x) er en løsning til din differentialligning


Svar #2
23. maj 2009 af Muminah (Slettet)

Kan du ikke give et eksempel med en af dem?


Brugbart svar (0)

Svar #3
23. maj 2009 af Daniel TA (Slettet)

f(x)=x3-3x => f'(x)=3x2-3 antages at være en løsning til differentialligningen x*dy/dx=y+2x3

Jeg indsætter f(x) og f'(x) på deres rette sted.

x*(3x2-3)=(x3-3x)+2x3
3x3-3x=x3-3x+2x3
3x3-3x=3x3-3x
-3x=-3x
0=0

Det kan godt virke udoverskueligt til at starte med, men det er virkelig bare at regne løs.


Svar #4
24. maj 2009 af Muminah (Slettet)

#3: Jeg forstår ikke helt hvordan du kan komme fra denne trin:  

3x3-3x = x3-3x+2x3  til  3x3-3x = 3x3-3x ?

__________

Vis at y = 3x2-2x+1 er løsning til  x2 * (dy/dx) = 2xy + 2x2 - 2x

f '(x) = 6x - 2 

x2 * (dy/dx) = 2xy + 2x2 - 2x 

x2 * (6x - 2) = 2 x (3x2 - 2x + 1) + 2x- 2x

6x3 - 2x2 = 6x3 - 4x2 + 2x + 2x2 - 2x

Hvordan kommer jeg videre herfra?



 


Svar #5
24. maj 2009 af Muminah (Slettet)

Aah jeg tror godt jeg alligevel forstår.

f'(x) = 6x - 2

x2 * (dy/dx) = 2xy + 2x2 - 2x

x2 * (6x - 2) = 2 x (3x2 - 2x + 1) + 2x2 - 2x

6x3 - 2x2 = 6x3 - 4x2 + 2x + 2x2 - 2x   → - 4x2 + 2x2 = -2x2   og 2x'erne går ud med hinaden, så vi får:

6x3 - 2x2 = 6x3 - 2x2

rigtigt?


Brugbart svar (0)

Svar #6
24. maj 2009 af Isomorphician

Yes.

Det er cirka det samme der sker i dit første spørgsmål i #4.


Svar #7
24. maj 2009 af Muminah (Slettet)

Vis, at f(x) = 7 * e^1/3 x3-2x2+3x , er løsning til diff. ligningen (dy/dx) = ( x2 - 4x + 3)

Jeg har fundet f'(x) = (7x - 28x + 21) * e ^ 1/3x3 - 2x2 + 3x

(7x - 28x + 21) * e ^ 1/3x3 - 2x2 + 3x = (x2 - 4x + 3)

Hvordan kommer jeg videre, det hele sær så overskueligt ud..


Svar #8
24. maj 2009 af Muminah (Slettet)

Vis, at y = x2 + 4x er løsning til diff.ligningen 4 * (dy/dx) - xy + 4y = -x3 + 24x + 16

f ' (x) = 2x + 4 

4 * (2x+4) - x (x2+4)  + 4 (x2+4) = - x+ 24x + 16

(8x + 16) - (x3 + 4x) + (4x2 + 16) = - x3 + 24x + 16

8x + 16 - x3 + 4x + 4x2 + 16 = x3 + 24x + 16

(kan en hjælpe mig videre herfra, kan nemlig ikke få det til at være det samme som efter = tegnet?)


Brugbart svar (0)

Svar #9
24. maj 2009 af sHastrup (Slettet)

Det er fordi du regner forkert. Du differentierer korrekt men glemmer, at y=x^2+4x og ikke y=x^2+4. Jeg tror selv du kan regne den derfra. Men husk, at når du har en minus-parentes, skal begge leddene i parentesen ændre fortegn.



Svar #10
24. maj 2009 af Muminah (Slettet)

Vis, at y = x2 + 4x er løsning til diff.ligningen 4 * (dy/dx) - xy + 4y = -x3 + 24x + 16

f ' (x) = 2x + 4

4 * (2x+4) - x (x2+4x) + 4 (x2+4x) = - x3 + 24x + 16

(8x + 16) - (x3 - 4x2) + (4x2 + 16x) = - x3 + 24x + 16

8x + 16 - x3 + 4x2 - 4x2 + 16x = x3 + 24x + 16

-x3 + 24x + 16 = - x3 + 24x + 16

0 = 0

Rigtigt med fortegnene? :) Kan du ikke også hjælpe mig med ligningen fra #7.


Svar #11
24. maj 2009 af Muminah (Slettet)

En som kan hjælpe mig videre i indlæg: #7 ?


Svar #12
24. maj 2009 af Muminah (Slettet)

?


Brugbart svar (0)

Svar #13
25. maj 2009 af sHastrup (Slettet)

Du regner stadig forkert i din parentes med minus foran.

(8x + 16) - (x^3 + 4x^2) + (4x^2 + 16x) = - x^3 + 24x + 16

regne regne 0=0


Skriv et svar til: f(x) løsning 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.