Matematik
differentialligning
har differentialligningen
y'+y=20x+3
som går gennem punktet P(1,4)
hjælp! i opgaverne før har jeg haft en formel for den totale løsning, hvor jeg så bare har fundet c, men ved ikke hvordan jeg skal løse den her diff-ligning
Svar #1
06. februar 2011 af peter lind
Hvis det er tilladt brug et CAS værktøj til det.
Anden mulighed: Gæt en løsning af samme form som højre side altså en lineær funktion ax+b. Sæt det ind i ligningen, til bestemmelse af a og b. Find derefter den fuldstændige løsning til differentialligningen y'+y = 0. Summen af de 2 løsninger er den fuldstændige løsning.
3. mulighed
Differentialligningen y'(x)+a(x)*y =b(x) har løsningen y = e-A(x)∫eA(x)b(x)dx, hvor A(x) er en stamfunktion til a(x)
Svar #2
06. februar 2011 af Morsby (Slettet)
Parallel til #1, bare hvor a(x) allerede er valgt som en konstant, som den er i din ligning.
Din ligning kan vist siges at være af typen:
y' + ay = h(x) , a = 1 og h(x) = 20x + 3
Den har så den fuldstændige løsning:
y = e-ax · ∫ h(x) · eax dx
Svar #4
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)
hvorfor skal man "gætte" på en løsning det lyder jo total umulig..
Svar #6
06. februar 2011 af peter lind
#4 . det er en mulig måde at løse ligningen på. Der står altså ikke bare gætte. Der står gætte på en funktion af samme form som højre side altså hvis det er en lineær funktion gætter man på en lineær funktion. Hvis det er en trigonometrisk funktion gætte man på en trigonometrisk funktion. Det er altså noget der gøres systematisk.
#5 Du skal bruge stamfunktionen til a(x) men a(x) = 1 ikke 20x+3.
Svar #9
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)
y=e^-A(x) * integralet af b(x)*e^A(x)dx +c*e^-A(x)
hvad er a(x) og b(x)
Svar #15
06. februar 2011 af Morsby (Slettet)
#12. Han ved det ud fra den formel, han selv gav:
Citat fra #3:
"3. mulighed
Differentialligningen y'(x)+a(x)*y =b(x) har løsningen y = e-A(x)∫eA(x)b(x)dx, hvor A(x) er en stamfunktion til a(x)"
Sammenlignes dennes første ligning med din differentialligning:
y'+y=20x+3
ses, at første led ( y' ) stemmer overens. Dernæst ses, at, hvor formlen siger a(x)*y, siger din bare y - altså må a(x) være 1. Til sidst ses, at du på højresiden har 20x+3, og formlen har b(x). Da din venstreside er en funktion af x, kan denne kaldes b(x).
#13: Idet a(x)=1 er A(x) = x.
Svar #16
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)
synes det er lidt mærkeligt at formlen for den totale løsning ikke står i min bog, er der andre måder at løse den på? måske mere simple?:)
Svar #17
06. februar 2011 af Morsby (Slettet)
Tvivler på, der er simplere måder, hvis det skal gøres i hånden. Formlen (fra #2) står i min bog fra A-niveau på STX.
Svar #18
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)
Morsby det har du ret i, har også lige fundet den, mange tak for hjælpen alle:)
Svar #19
06. februar 2011 af Andersen11 (Slettet)
Hvis man differentierer differentialligningen et par gange, får man
y''' + y'' = 0 , dvs
ln(y'') = -∫ dx = -x +k'
y'' = k·e-x , og dermed
y' = -k·e-x + c , og endelig
y = k·e-x + c·x + q ,
hvor k, c og q er konstanter. Da der skal gælde
y' + y = 20x + 3 , har vi
c + cx + q = 20x + 3, hvoraf c = 20 og c+q = 3, eller q = -17 .
Endelig skal der gælde y(1) = 4, så
k·e-1 + 20 -17 = 4, eller k = e . Heraf fås den færdige løsning
y = e·e-x + 20x -17
Svar #20
07. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)
lol jeg får det til
y=e^-1 * (20x+3)^2 / 40 * e^-1
integralet af 20x+3 = (20x+3)^2/40 right?
