Matematik

Fuldstændig løsning dy/dx = sin(x)^2

05. februar 2005 af raz0 (Slettet)
Jeg skal finde den fuldstændige løsning til

dy/dy = sin(x)^2

som det også fremgår af overskriften.

Quickmath.com siger at sin(x)^2 integreret giver

x/2 - 1/4 sin(2x)

og det er ikke ligefrem hvad jeg selv kommer frem til. :-) Kan det passe at man skal bruge partiel integration? Altså Int(sin(x)*sin(x)) og så Int(f(x)*g(x)) = F(x)*g(x) - Int(F(x)*g'(x))?

Jeg kan i hvert fald ikke få det til at give noget i nærheden af svaret fra quickmath. Nogen der kan kaste lidt lys på hvordan det udregnes?

På forhånd tak.

Svar #1
05. februar 2005 af raz0 (Slettet)

Det er selvfølgelig

dy/dx = sin(x)^2

og ikke dy/dy. :)

Brugbart svar (0)

Svar #2
05. februar 2005 af Duffy

y(x) = -1/2*cos(x)*sin(x)+1/2*x+ k


Duffy

Brugbart svar (0)

Svar #3
05. februar 2005 af Duffy

Dit resultat er rigitgt da

sin(2x) = 2sinxcosx for alle x.


Duffy

Svar #4
05. februar 2005 af raz0 (Slettet)

Jeg kan se hvordan du kommer fra

y(x) = -1/2*cos(x)*sin(x)+1/2*x+ k (1)

til

x/2 - 1/4 sin(2x) (2)

men hvordan kommer du til (1) til at starte med. Ville være rart hvis du kunne lave mellemregninger. :)

Brugbart svar (0)

Svar #5
05. februar 2005 af Epsilon (Slettet)

#4: Du er selv inde på det rigtige i det første indlæg: partiel integration.

Separation af variable;

dy = (sin(x)^2)dx

og to gange partiel integration, idet vi først sætter

f(x) = g(x) = sin(x)

Så er

y(x) = int(f(x)^2)dx

hvor

int(f(x)^2)dx = -sin(x)cos(x) + int(cos(x)^2)dx

Dernæst bruger vi den trigonometriske grundrelation - populært kaldet 'idiotformlen';

sin(x)^2 + cos(x)^2 = 1

cos(x)^2 = 1 - sin(x)^2



int(sin(x)^2)dx = -sin(x)cos(x) + int(1-sin(x)^2)dx = -sin(x)cos(x) + x - int(sin(x)^2)dx + k

hvoraf

2*int(sin(x)^2)dx = x - sin(x)cos(x) + c

int(sin(x)^2)dx = x/2 - (1/2)sin(x)cos(x) + k

hvor k = c/2, c E R, er en integrationskonstant. Så

y(x) = x/2 - 1/2*sin(x)cos(x) + k

hvilket skulle vises, jf. #2,#4.

//Singularity

Brugbart svar (0)

Svar #6
05. februar 2005 af Duffy

Metode: "Separation af variable".


dy/dx = sin(x)^2


dy = sin(x)^2dx


Sdy = S(sin(x)^2)dx


Sdy = S(-1/2*cos(2x)+1/2)dx

(da sin(x)^2 = -1/2*cos(2x)+1/2)

y = (1/2)*(-1/2)*sin(2x)+1/2*x)

y = - 1/4 sin(2x) + 1/2*x


og da


Scos(2x)dx

z=2x

dz/dx = 2

1/2dz = dx ,


1/2*Scoszdz =

1/2*sinz =

1/2*sin(2x)


Duffy




Brugbart svar (0)

Svar #7
05. februar 2005 af Epsilon (Slettet)

#5: Første gang, k nævnes, skal det erstattes med c.

//Singularity

Skriv et svar til: Fuldstændig løsning dy/dx = sin(x)^2

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.