Matematik

Lineære differentialligninger af 1. orden

17. september 2023 af Natash88 - Niveau: A-niveau
Hej,



OPGAVE 14-LINEARE DIFFERENTIALLIGNINGER AF 1. ORDEN DEL

Et andengradspolynomium p (x) = ax² + bx + c er løsning til differentialligningen

dy/dx +x*y=2x³

1. Bestem koefficienterne a, b og c.


Kan jeg få en detaljeret forklaring med alle trinene og tænkeøvelsen? Jeg ved godt, at spørgsmålet er enkelt, men jeg kan ikke komme i tanke om løsningen, og jeg ville elske at udvikle evnen.

Tak på forhånd.

Brugbart svar (0)

Svar #1
17. september 2023 af peter lind

Det er enkelt. Du skal gøre prøve altså simpelthen sætte p(x)  ind på y's plads. Så får du en ligning l x alene. Den skal holde for alle x og det giver nogle ligninger i a, b og c som du må løse


Brugbart svar (0)

Svar #2
17. september 2023 af M2023

#0. 

dy/dx + x·y = 2·x³ ⇒

2a·x + b + x·(ax2 + bx + c) = 2x3 ⇔

2a·x + b + a·x3 + b·x2 + c·x = 2x3 ⇔

a·x3 = 2·x3 ∧ b = 0 ∧ 2a + c = 0 ⇔

a = 2 ∧ b = 0 ∧ c = -4


Svar #3
17. september 2023 af Natash88

Hvorfår skriver vi 2a·x + b i stedet for dy/dx?

Brugbart svar (0)

Svar #4
17. september 2023 af M2023

#3. Fordi y = p(x) og dermed y' = p'(x) i dette tilfælde.


Svar #5
18. september 2023 af Natash88

Og hvordan bestemte vi at-
a·x3 = 2·x3 l b = 0 l 2a + c = 0
?

Brugbart svar (0)

Svar #6
18. september 2023 af M2023

#5. Givet: y = p(x) = a·x2 + b·x + c. Dermed er dy/dx = p'(x) = 2a·x + b. Ved indsættelse får man:

dy/dx + x·y = 2·x3 ⇔

p'(x) + x·p(x) = 2x3 ⇔

(2a·x + b) + x·(a·x2 + b·x + c) = 2x3 ⇔

2a·x + b + a·x3 + b·x2 + c·x = 2x3 ⇔

a·x3 - 2·x3 + b·x2 + 2a·x + c·x + b = 0 ⇔

(a - 2)·x3 + b·x2 + (2a + c)·x + b = 0 ⇔ (hver koefficient skal give 0)

(a - 2) = 0 ∧ b = 0 ∧ (2a + c) = 0  ⇔

a = 2 ∧ b = 0 ∧ c = -2·a  ⇔

a = 2 ∧ b = 0 ∧ c = -4


Svar #7
18. september 2023 af Natash88

Nu kan jeg forstå det. Mange tak.

Skriv et svar til: Lineære differentialligninger af 1. orden

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.