Matematik

Differentialligning (igen)

05. november 2017 af Makrofagen - Niveau: Universitet/Videregående

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? 


Brugbart svar (0)

Svar #1
05. november 2017 af peter lind

(11-y(t) )-2dy = e6tdt integrer på begge sider


Brugbart svar (0)

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. :-) 

Vedhæftet fil:Beregninger.png

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. 


Brugbart svar (0)

Svar #5
05. november 2017 af peter lind


Brugbart svar (0)

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?

Vedhæftet fil:Beregninger, 2.png

Brugbart svar (0)

Svar #8
05. november 2017 af peter lind

jo det kan du også


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? 

Vedhæftet fil:Isolerer c.png

Brugbart svar (0)

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. 


Brugbart svar (0)

Svar #12
05. november 2017 af peter lind

Ja men det er i filen i #7 du har lavet fejlen


Svar #13
05. november 2017 af Makrofagen

Så er dette rigtigt? Se fil.

Vedhæftet fil:Udregninger.png

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.

Vedhæftet fil:Sidste del.png

Brugbart svar (0)

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


Brugbart svar (0)

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. 

Vedhæftet fil:Udregninger, 3.png

Brugbart svar (0)

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
\lim_{q\to10}y(t)=11

Før det er vist at y(t) = 11 er løsning skal den stadig bekræftes ved indsættelse i ligningen 


Brugbart svar (0)

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


Forrige 1 2 Næste

Der er 23 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.