Matematik

Sidder fast i en differentialligning (substitution)

25. marts 2015 af djroten (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej

Jeg har en opgave angående differentialligninger. Jeg har fået stillet følgende ligning.

y'(t)7t3y(t)=-8t3

Jeg er kommet frem til følgende

int( y'(t) / -7y(t)-8, t) = int( t3, t)

Det er her jeg støder ind i problemer, på højre side. Når jeg integrer så får jeg den til ln(-7*y(t)-8), hvor Maple får -1/7ln(-7*y(t)-8) og wolframalpha får det til -1/7ln(7*y(t)+8), derfor sidder jeg lidt fast, kan godt se at man skal bruge substitution, men kan ikke se hvordan det giver et af de to resultater.


Brugbart svar (0)

Svar #1
25. marts 2015 af peter lind

Har du skrevet den ligning rigtig op ?. Som det står kan du forkorte med 7*t3 med resultatet y*y' = -8/7


Svar #2
25. marts 2015 af djroten (Slettet)

Undskyld, min fejl. Den hedder y'(t)+7t3*y(t)=-8*t3


Svar #3
25. marts 2015 af djroten (Slettet)

Der står også at jeg skal beregne dens fuldstændige løsning.


Brugbart svar (0)

Svar #4
25. marts 2015 af peter lind

Brug panserformlen

Hvis du har differentialligningen y'(t) + a(t)*y = b(t) og A er en stamfunktion til a(t) er løsningerne

y = e-A(t)∫eA(t)*b(t) dt


Svar #5
25. marts 2015 af djroten (Slettet)

Jeg prøvede også panserformlen til at starte med, men stødte ind i et ligende problem med ∫eA(t)*b(t) dt som kommer til at være ∫e7/4*t^4*-8t^3 dt, som jeg heller ikke kan komemr så meget videre med desværre, da jeg ikke ved hvordan jeg skal int den, jeg ved at det er substitution, men de løsninger CAS programmer får kan jeg ikke gennemskue hvordan de får, og jeg har checket for omskrivning.


Brugbart svar (0)

Svar #6
25. marts 2015 af peter lind

Det skal være ∫e7*t4/4*(-8*t3) dt

Brug substitution u = 7*t4/4  du = 7*t3dt  


Brugbart svar (0)

Svar #7
26. marts 2015 af Andersen11 (Slettet)

Differentialligningen kan også løses ved separation af de variable, idet man har

         y'(t) = -8t3 - 7t3·y(t) = -7t3·((8/7) + y)

eller

        d(y+(8/7))/dt = -7t3·(y+(8/7))

og dermed

        ∫ d(y+(8/7))/(y+(8/7)) = ∫ (-7t3) dt

        ln(y+(8/7)) = -(7/4)t4 + k

        y(t) = -(8/7) + c·e-(7/4)t^4


Skriv et svar til: Sidder fast i en differentialligning (substitution)

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.