Matematik

Diff lig - gæt til partikulære løsning

16. maj 2016 af nejvelda - Niveau: Universitet/Videregående

Hej

\frac{d^2y}{dx^2}+\frac{dy}{dx}-6y=6x^3-3x^2+12x

Hvis der skulle gættes på en løsning til ovenstående differentialligning ikke ville løsningen ikke være:

K_{n}x^n+K_{n-1}x^n^-^1+....+K_{1}x+K{_0}

På forhånd tak!


Brugbart svar (0)

Svar #1
16. maj 2016 af mathon

En partikulær løsning 
er:
                                      y_p=-x^3-3x-\tfrac{1}{2}


Svar #2
16. maj 2016 af nejvelda

Men man skal jo gætte på en løsning før den partikulære løsning kan bestemmes?

Skal der ikke gættes på en 3. gradsligning? 


Brugbart svar (1)

Svar #3
16. maj 2016 af mathon

Jo
          gennemregn med
                                             y=ax^3+bx^2+cx+d
 


Brugbart svar (0)

Svar #4
16. maj 2016 af mathon

                 y=ax^3+bx^2+cx+d
                 \frac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d} x}=3ax^2+2bx+c

                 \frac{\mathrm{d}^2 y}{\mathrm{d} x^2}=6ax+2b          som indsat
giver:
                 6ax+2b+3ax^2+2bx+c-6\left (ax^3+bx^2+cx+d \right )=6x^3-3x^2+12x

                 6ax+2b+3ax^2+2bx+c-6ax^3-6bx^2-6cx-6d \right )=6x^3-3x^2+12x

                 -6ax^3+(3a-6b)x^2+(6a+2b-6c)x+2b+(c-6d) \right )=6x^3-3x^2+12x
hvoraf
                 -6a=6\Leftrightarrow a=-1

                 3\cdot (-1)-6b=-3\Leftrightarrow b=0        
                 6\cdot (-1)+2\cdot 0-6c=12 \Leftrightarrow c=-3           
                  -3-6d=0 \Leftrightarrow d=-\tfrac{1}{2}

dvs
                 y_p=-x^3-3x-\tfrac{1}{2}
 


Svar #5
17. maj 2016 af nejvelda

Jeg får den homogene løsning til:

yH=C1*e^-3x+C2*e^2x

Er det korrekt?

På forhånd tak!


Brugbart svar (0)

Svar #6
17. maj 2016 af mathon

Den fuldstændige homogene løsning
er som du skrev i #5:
                y_h=C_1e^{-3x}+C_2e^{2x}

hvorfor den fuldstændige løsning til   

er
                y=y_h+y_p=C_1e^{-3x}+C_2e^{2x}-x^3-3x-\tfrac{1}{2}
                         


Brugbart svar (0)

Svar #7
17. maj 2016 af AskTheAfghan

Se evt. y'' + 4y' - 5y = 3x2 for lign. svar.


Skriv et svar til: Diff lig - gæt til partikulære løsning

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.