Matematik

anden ordens differentialligning

09. januar 2010 af mattonia (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej

Har lidt problemer med spørgsmål b!

Der er givet en anden ordens differentialligning y''-11y'+30x=0 dertil har jeg bestemt den fuldstændige løsning, som er:

C1e6t +C2e5t

så kommer problemet :-)

Bestem den løsning til differentialligningen, der opfylder begyndelsesbetingelserne: x(−3) = 8,dx/dt(−3) = 9


Brugbart svar (0)

Svar #1
09. januar 2010 af peter lind

Skal det ikke være y''-11y'+30y=0 ? eller er resultatet nemlig forkert.  I din differentialligning  kalder du den afhængig variabel y og i anden spørgsmål kaldes den x.  Er det sidste  rigtig skal du løse ligningen  C1e6(-3) +C2e5(-3)  = 8 samt den tilsvarende ligning  du finder ved at differentiere x(t)


Svar #2
10. januar 2010 af mattonia (Slettet)

Hej

Jo, det er mig, som har skrevet forkert, det skal selvfølgelig være y''-qqy'+30y=0 og sidst nævnte skal ligeledes være y(t), beeklager :-)

Jeg prøver lige igen...

Bestem den løsning til differentialligningen, der opfylder begyndelsesbetingelserne: y(−3) = 8,dy/dt(−3) = 9, så tror jeg den skulle være rigtig,


Brugbart svar (1)

Svar #3
10. januar 2010 af peter lind

Det betyder blot at den sidste sætning i #1 skal erstattes af

 Du skal løse ligningen C1e6(-3) +C2e5(-3) = 8 samt at du finder  y'(t) og opstiller den tilsvarende ligning for den. Det giver 2 ligninger med de 2 ubekendte C1 og C2


Svar #4
10. januar 2010 af mattonia (Slettet)

Så kommer jeg frem til, at C1e6(-3) +C2e5(-3) = 8 bliver til: C1e(-18)+C2e(-15)-8, skulle det ikke være rigtig?

hvad angår y'(t), bliver den 6C1e6t+5C2e5t, som efter indsættelse af y'(-3)=9 bliver til: 6C1e-18+5C2e-15-9, de to ligninger sætter jeg så = hinanden og isolerer C1, som så kan indsættes i ligningen, for at finde finde værdien af C2 - er dette ikke korrekt?

Jeg kommer nemlig frem til, at 0=0 - så det er nok ikke den fremgangsmåde??? - tror jeg sidder og roder rundt i det samme hele tiden :-(


Brugbart svar (1)

Svar #5
10. januar 2010 af peter lind

Metoden er rigtig, så du må have lavet en regnefejl. For at starte af den første får du C1*e-18 = 8-C2*e-15 som indsat i den anden ligning giver 6( 8-C2*e-15)+5C2e-15-9 =0


Brugbart svar (1)

Svar #6
10. januar 2010 af mathon

    x(t) = C1·e5t + C2·e2t

    x(-3) = C1·e5·(-3) + C2·e2·(-3)  = 8

             I:  e-15C1 + e-6C2 = 8

   dx/dt = x'(t) = 5C1·e5t + 2C2·e2t

              x'(-3) = 9 = 5C1·e5·(-3) + 2C2·e2·(-3)

              II: 5·e-15C1 + 2·e-6C2 = 9                               I. ganges med -2 og kaldes III

III:   -2e-15C1 - 2e-6C2 = 8
II:    5e-15C1 + 2e-6C2 = 9                                             II og III adderes

       3e-15C1 = 17

               C1 = (17/3)e15                                               som indsat i I giver


               e-15·(17/3)e15 + e-6C2 = 8

               (17/3) + e-6C2 = 8

               C2 = ((24/3) - (17/3)·e6

               C2 = (7/3)e6

                                          x(t) = (17/3)e15·e5t + (7/3)e6·e2t
 


Svar #7
10. januar 2010 af mattonia (Slettet)

Jeps, metoden var god nok, var lige gået over til, at løse den i maple,hvor jeg havde lavet en syntax fejl, så lavede den lige i hånden, og vupti, så ar det rigtig nok :-)

mange tak for hjælpen:-)

svaret er, hvis noget er interesseret:

-31*(e6t/e-18)+39*(e5t/e-15)


Brugbart svar (1)

Svar #8
10. januar 2010 af peter lind

#7 Dette kan skrives lidt pænere som -31*e6t+18 +39*e5t+15 = -31e6(t-3)+39*e5(t-3)


Brugbart svar (1)

Svar #9
10. januar 2010 af mathon

sorry tastfejl 2 → 6 i #6


    y(t) = C1·e6t + C2·e5t

    y(-3) = C1·e6·(-3) + C2·e5·(-3)  = 8

             I:  e-18C1 + e-15C2 = 8

   dy/dt = y'(t) = 6C1·e6t + 5C2·e5t

              y'(-3) = 9 = 6C1·e6·(-3) + 5C2·e5·(-3)

              II: 6·e-18C1 + 5·e-15C2 = 9                               I. ganges med -5 og kaldes III

III:   -5e-18C1 - 5e-15C2 = -40
II:    6e-18C1 + 5e-15C2 = 9                                             II og III adderes

       e-18C1 = -31

               C1 = -31e18                                                  som indsat i I giver


               e-18( -31e18 ) + e-15C2 = 8

               -31 + e-15C2 = 8

               C2 = (8 + 31)e15

               C2 = 39e15

                                          y(t) = -31e18·e6t + 39e15·e5t
 


Svar #10
10. januar 2010 af mattonia (Slettet)

Helt fin, havde fundet ud af det, men ellers rart med en gennemregning, så er det til at se hvad der sker :-)


Skriv et svar til: anden ordens 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.