Matematik
Differentialligning (igen)
Hej, jeg har oprettet dette spørgsmål i en anden tråd, men tror, det er lettest, hvis jeg starter HELT forfra. Jeg skal løse differentialligningen:
y'(t) = (11-y(t))^2 * e^6*t
Jeg separerer de variable og får, at løsningen er:
y(t) = -6/e^(6*t) + 11 - c
Nu skal jeg så bestemme den løsning, der opfylder, at y(11) = 10, og derfor skal jeg isolere c i:
10 = -6/e^(6*11) + 11 - c
Her får jeg c = 1, men når jeg indsætter det i den fuldstændige løsning, får jeg et resultat, der er forskelligt fra Maples. Kan jeg have gjort noget forkert? Og i så fald hvad?
Svar #2
05. november 2017 af StoreNord
Hvis du kvadrerer parentesen, skal du huske at det hele skal ganges med e^6*t
Svar #3
05. november 2017 af Makrofagen
#1 Har jeg gjort, men tror, jeg kommer til at gøre noget forkert, når jeg isolerer y? Har vedhæftet en fil af mine beregninger. :-)
Svar #4
05. november 2017 af Makrofagen
Næh, hov, mine beregninger er da ikke helt rigtige? Skal jo gange ind parentesen, ja. Eller ... næh, får jo det samme.
Svar #6
05. november 2017 af peter lind
I det 3. udtryk går det galt. Når du dividerer med e6t skal du også det på c
Svar #7
05. november 2017 af Makrofagen
Kunne jeg ikke også gange e^(6t) ind i parentesen, således at jeg får udtrykket i filen her?
Svar #9
05. november 2017 af Makrofagen
Ok, tak. Nu er problemet så, at jeg skal finde den løsning, der opfylder, at y(11) = 10. Jeg ved godt, hvad jeg skal gøre, men jeg kan ikke få det resultat, Maple giver.
Er det, jeg har gjort i filen, rigtigt?
Svar #10
05. november 2017 af peter lind
Jeg overså desværree i #45 at du skal gange på alle led. undskyld. Du ganger med (11-y)*6
Svar #11
05. november 2017 af Makrofagen
Ja, for at komme af med brøkerne, ikke? Men den anden måde er vel også fin? Altså den måde, jeg har gjort det på? :-) Det giver i hvert fald mening i forhold til Maple.
Svar #14
05. november 2017 af Makrofagen
Nej, øjeblik, overså et y og kom til at skrive c i stedet for.
Svar #15
05. november 2017 af Makrofagen
Nu har jeg beregnet den fuldstændige løsning + den løsning, der opfylder, at y(11) = 10. Jeg skal dog også beregne løsningen, der opfylder, at y(10) = 11, men når jeg prøver at isolere c, giver ligningen ingen mening. TI-89 siger "false", og Maple vil ikke løse den.
Svar #16
05. november 2017 af peter lind
Det er fordi c går ud af ligningen eller med andre ord ligningen er opfyldt for alle c
Svar #17
05. november 2017 af fosfor (Slettet)
Når du finder den fuldstændige løsning i første del, så er der et tidspunkt hvor der opstår en division med
11-y(t). Dvs. en 0-division hvis y(10) = 11, og den fuldstændige løsning fra del 1 er dermed ugyldig når y(10) = 11. Derfor skal du I sidste del starte helt forfra med ligningen:
y'(t) = (11-y(t))^2 * e^6*t
Hvis man differentierer på begge sider for at finde y''(t), y'''(t) osv. så får man på højre side en sum hvor alle led indeholder mindst en af { (11-y(t)) , y'(t) , y''(t) , y'''(t) , .......}
Da den første er 0 i t=10, så fås fra differentialligningen at y'(t) = 0 når t=10, osv. for alle de afledede.
Dvs. hvis der er en analytisk løsning med y(10) = 11, så kan det kun være y(t) = 11. Ved indsættelse i ligningen ses at y(t) = 11 rent faktisk er en løsning, som opfylder y(10) = 11
Svar #18
05. november 2017 af Makrofagen
#17 Det forstår jeg ikke. Altså det med at starte forfra. Jeg isolerer y som vist i filen, og denne gang stemmer det heldigvis med Maple. Men kan ikke se, at der er en division med 11-y(t)? Eller også er jeg bare træt.
Svar #19
06. november 2017 af fosfor (Slettet)
Hvis det er for meget noget gætværk at løsningen bliver y(t) = 11
Så kan du bestemme c i den fuldstændige løsning fra del 1 således at y(q) = q + 1
Indsæt det fundne c i den fuldstændige løsning, og vis for alle t, at
Før det er vist at y(t) = 11 er løsning skal den stadig bekræftes ved indsættelse i ligningen
Svar #20
06. november 2017 af fosfor (Slettet)
Der er division med 11-y(t) i første linje som dermed er ugyldig for y(10) = 11
Pga <=> (hvis-kun-hvis-pil) hele vejen igennem bliver den fuldstændige løsning også ugyldig for y(10) = 11

