4 svar
462 visningar
B.N. 348 – Fd. Medlem
Postad: 9 okt 2018 11:53 Redigerad: 9 okt 2018 12:38

begynnelsevärde

Hej

jag har lite svårt att förstå vad som händer i början när man ska lösa följande uppgift:

Lös begynnelsevärdesproblemet

xy''+3y'=0,        y'(1)=2, y(1)=3

Enligt uppgiften ska man sätta v=y'

sedan ska man få xdvdx+3v=0 men jag förstår inte var v'=y'' termen tagit vägen?

Sedan fick jag tillslut y'=Ax-3y=Ax-3dx=A1-2x-2+B=C1x2+C2

jag ser ju att B=C2 men var tog -2 termen för A vägen? eller behövs inte den eftersom C1 bara är en konstant?

y'' är derivatan av y', så xx gånger derivatan av vv  är lika med xx gånger andraderivatan av yy, alltihop m a p xx. Man har alltså skrivit v'v' som dvdx\frac{dv}{dx}.

Man har bakat in -2-2 i konstanten C1C_1.

Laguna Online 28671
Postad: 9 okt 2018 12:49
B.N. skrev:

Hej

jag har lite svårt att förstå vad som händer i början när man ska lösa följande uppgift:

Lös begynnelsevärdesproblemet

xy''+3y'=0,        y'(1)=2, y(1)=3

Enligt uppgiften ska man sätta v=y'

sedan ska man få xdvdx+3v=0 men jag förstår inte var v'=y'' termen tagit vägen?

Sedan fick jag tillslut y'=Ax-3y=Ax-3dx=A1-2x-2+B=C1x2+C2

jag ser ju att B=C2 men var tog -2 termen för A vägen? eller behövs inte den eftersom C1 bara är en konstant?

Du undrar vart v' = y'' tog vägen, men den är ju där: dvdxär samma sak som v' (om den oberoende variabeln är x). Den ena notationen är Newtons påhitt, den andra Leibnitz'.

 

Jag skulle kalla -2 som försvann för "faktor", inte "term". Eftersom A är ett godtyckligt tal väljer man att ta ett annat godtyckligt tal C1 hellre än att skriva -A/2. När allt är klart kunde man ändra namn på C1 och C2 till A och B om man bara ska presentera lösningen, men så länge man har de gamla A och B framför sig är det bäst att inte införa nya betydelser för dem.

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 9 okt 2018 14:31

Hej!

Om v(x)=y'(x)v(x) = y'(x) så är v'(x)=y''(x)v'(x) = y''(x) och differentialekvationen

    xy''(x)+3y'(x)=0xy''(x) + 3y'(x) = 0

är samma sak som differentialekvationen

    xv'(x)+3v(x)=0v'(x)+3xv(x)=0xv'(x) + 3v(x) = 0 \iff v'(x) + \frac{3}{x}v(x) = 0;

randvillkoret för vv är v(1)=2v(1) = 2 och jag förutsätter att x0x \neq 0.

Med hjälp av integrerande faktor finner man lösningen

    v(x)=2/x3v(x) = 2/x^3 (kom ihåg randvillkoret v(1)=2v(1) = 2)

och detta ger funktionen yy via ekvationen

    y'(x)=2/x3y'(x) = 2/x^3

och randvillkoret y(1)=3y(1) = 3:

    y(x)=4-1/x2y(x) = 4-1/x^2.

Laguna Online 28671
Postad: 9 okt 2018 14:48
Albiki skrev:

Hej!

Om v(x)=y'(x)v(x) = y'(x) så är v'(x)=y''(x)v'(x) = y''(x) och differentialekvationen

    xy''(x)+3y'(x)=0xy''(x) + 3y'(x) = 0

är samma sak som differentialekvationen

    xv'(x)+3v(x)=0v'(x)+3xv(x)=0xv'(x) + 3v(x) = 0 \iff v'(x) + \frac{3}{x}v(x) = 0;

randvillkoret för vv är v(1)=2v(1) = 2 och jag förutsätter att x0x \neq 0.

Med hjälp av integrerande faktor finner man lösningen

    v(x)=2/x3v(x) = 2/x^3 (kom ihåg randvillkoret v(1)=2v(1) = 2)

och detta ger funktionen yy via ekvationen

    y'(x)=2/x3y'(x) = 2/x^3

och randvillkoret y(1)=3y(1) = 3:

    y(x)=4-1/x2y(x) = 4-1/x^2.

 Vad har du för integrerande faktor?

Svara Avbryt
Close