Matematik

Differentialligning

12. oktober 2010 af sasc (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hjælp til følgende opgave

Med f(x) betegnes den løsning til differentialligningen

y'=sin(x)y

hvis graf går gennem punktet P(π/2;4)

A. Bestem en forskrift for f(x)

B. Bestem en ligning for tangenten til grafen i f(x) for P

C. Tegn grafen for f(x)

D. Angiv den eksakte værdi af minimum og maksimum for f(x)

Har behov for starthjælp til A og forklaring af hvad der menes med den eksakte værdi


Brugbart svar (0)

Svar #1
12. oktober 2010 af Andersen11 (Slettet)

Løs differentialligningen ved separation af de variable.

En eksakt værdi betyder et resultat som √2 eller ln(3), i modsætning til et numerisk resultat som 1,414 eller 1,099 som en lommeregner måske kommer ud med.


Svar #2
12. oktober 2010 af sasc (Slettet)

Kan du ikke vise ig hvordan jeg skal løse den?


Brugbart svar (0)

Svar #3
12. oktober 2010 af Andersen11 (Slettet)

#2

Altså mere end bare starthjælp til A?

Separer de variable i differentialligningen:

y' = sin(x)·y ,

y'/y = sin(x)

d/dx(ln(y)) = sin(x)

ln(y) = ∫ sin(x) dx + k

        = -cos(x) + k ,

y(x) = C·e-cos(x)

Fastlæg konstanten C ud fra oplysningen "hvis graf går gennem punktet P(π/2;4)",

dvs 4 = C·e-cos(π/2) = C·e0 = C . Løsningen er da

y(x) = 4·e-cos(x)


Brugbart svar (0)

Svar #4
12. oktober 2010 af mathon

                 (1/y)·(dy/dx) = sin(x)                              integrer med hensyn til x på begge sider


Svar #5
12. oktober 2010 af sasc (Slettet)

Tak - jeg er nu nået til d'eren og har fået problemer - får hvis jeg regner det via min lommeregner får jeg jo ikke den eksakte værdi - hvad gør jeg så


Brugbart svar (0)

Svar #6
12. oktober 2010 af Andersen11 (Slettet)

#5

Løs ligningen f'(x) = 0. Da y > 0, svarer det til

sin(x) = 0 ⇒ x = pπ , p ∈ Z .

Funktionsværdierne her er

f(pπ) = 4·e-cos(pπ) = 4·e-(-1)^p , p ∈ Z .

Funktionens minimum er da 4/e og maksimum er 4e .


Svar #7
12. oktober 2010 af sasc (Slettet)

Jeg ved ikke hvad det der p er, kan du forklare det uden det?


Brugbart svar (1)

Svar #8
12. oktober 2010 af Andersen11 (Slettet)

#7

p er et helt tal, som angivet ved p ∈ Z .

Man kan bruge et argument således: Funktionen f(x) har lokale ekstrema, hvor sin(x) = 0. I disse ekstremumspunkter er cos(x) enten = 1 eller = -1. Derfor har f maksimumsværdien 4e1 = 4e og minimumsværdien 4e-1 = 4/e .


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.