Matematik

differentialligning

06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet) - Niveau: A-niveau

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


Brugbart svar (1)

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)


Brugbart svar (1)

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 #3
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

er det panzerformlen?


Svar #4
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

hvorfor skal man "gætte" på en løsning det lyder jo total umulig..


Svar #5
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

skal man ikke bruge stamfunktionen til a(x) ? 20x ?


Brugbart svar (1)

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 #7
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

kan man ikke bruge panzer formlen?


Brugbart svar (1)

Svar #8
06. februar 2011 af Andersen11 (Slettet)

#7

Jo, det kan man udmærket.


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 #10
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

nogen?


Brugbart svar (1)

Svar #11
06. februar 2011 af peter lind

a(x) = 1

b(x) = 20x+3


Svar #12
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

okay må jeg spørge hvordan du ved det?


Svar #13
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

og hvis a(x) =1 hvad er A(x) så? 0?


Svar #14
06. februar 2011 af jrnh555 (Slettet)

hjælp:)


Brugbart svar (2)

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?:)


Brugbart svar (1)

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:)


Brugbart svar (1)

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?


Forrige 1 2 Næste

Der er 25 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.