13 svar
91 visningar
Aliceengdahl 7 – Fd. Medlem
Postad: 18 mar 2020 10:16 Redigerad: 18 mar 2020 10:33

diffekv

Hej! 
Önskar hjälp med följande uppgifter: 

y'' -4y=0

 

y''+ 9y=0

Tack på förhand, Alice 

Smutstvätt 25078 – Moderator
Postad: 18 mar 2020 10:21

Välkommen till Pluggakuten! Lägg varje fråga i en egen tråd, så blir det mindre rörigt. /Smutstvätt, moderator


Angående första frågan, hur har du försökt själv? Denna typ av diffar brukar lösas genom att först omvandlas till andragradsekvationer, har du gjort det tidigare?

Aliceengdahl 7 – Fd. Medlem
Postad: 18 mar 2020 10:42 Redigerad: 18 mar 2020 10:43

Ja mitt försök var följande: 
y´= Ce^4x
y=C*e^4x/4  + D

Känner mig osäker på att omvandla andragradare.. 

AlvinB 4014
Postad: 18 mar 2020 10:53
Aliceengdahl skrev:

Ja mitt försök var följande: 
y´= Ce^4x
y=C*e^4x/4  + D

Känner mig osäker på att omvandla andragradare.. 

Nja, inte helt rätt, men du har gjort en viktig insikt - att ekxe^{kx} (där kk är en konstant) har några trevliga egenskaper som vi kan utnyttja här.

Man brukar i sådana här fall göra en ansats y=ekxy=e^{kx} och då få y'=kekxy'=ke^{kx} och y''=k2ekxy''=k^2e^{kx}. Sätter vi in detta i ekvationen händer något ganska trevligt.

k2ekx-4ekx=0k^2e^{kx}-4e^{kx}=0

ekx(k2-4)=0e^{kx}(k^2-4)=0

Kan du nu bestämma vad kk ska vara?

Smutstvätt 25078 – Moderator
Postad: 18 mar 2020 11:04 Redigerad: 18 mar 2020 11:05

När det kommer till andra gradens diffar finns det olika standardlösningar beroende på vilken typ av ekvation det handlar om. Första gradens diff har mycket riktigt lösningen y=Cekxy=Ce^{kx}, men för andra gradens diffar finns det tre olika lösningar. Vi kan avgöra vilken av standardlösningarna som bör användas genom att omvandla diffen till en andragradsekvation. Vi sätter y''=r2y'=r och y som en konstant. I denna uppgift får vi då:

y''-4y=0 ~ r2-4r=0

En diff av andra graden har lösningsformen:

y=Aer1x+Ber2x, om r har två olika värden. 

y=erx(A+Bx), om r endast har ett värde.

y=(C1cos(bx)+C2sin(bx))eax, om r har de komplexa värdena a±bia\pm bi

Vilken lösningsform passar i ditt fall? :)

Aliceengdahl 7 – Fd. Medlem
Postad: 18 mar 2020 11:06

okej jag trodde att man skulle sätta in 4an i exponenten k. men tack för denna förklaringen! 
Kan jag helt enkelt tänka parentesen som 0 och att K är 2?  (2^2=4--> 4-4=0?) eller är det en för enkel väg? 

Aliceengdahl 7 – Fd. Medlem
Postad: 18 mar 2020 11:21

Lösningsalternativet i mitten då. 
Tack snälla för din hjälp :) 

AlvinB 4014
Postad: 18 mar 2020 11:22

Nja, k=2k=2 är en av lösningarna, men det finns även k=-2k=-2. Ser du varför?

Aliceengdahl 7 – Fd. Medlem
Postad: 18 mar 2020 11:23

Juste ja det blir 4 båda två! Så då har jag K1=2 och K2=-2

AlvinB 4014
Postad: 18 mar 2020 11:28
Aliceengdahl skrev:

Juste ja det blir 4 båda två! Så då har jag K1=2 och K2=-2

Just det. Vilket av Smutstvätts alternativ ska man använda då?

Aliceengdahl 7 – Fd. Medlem
Postad: 18 mar 2020 11:32

den första då? 

Smutstvätt 25078 – Moderator
Postad: 18 mar 2020 11:35

Vad får du då för svar? :)

Aliceengdahl 7 – Fd. Medlem
Postad: 18 mar 2020 11:40

Bara så jag tänker rätt nu. Ska man alltså först få fram e^kx(k^2-4)=0 och där ser man att det finns 2 värden på K. Det gör att man sedan ska använda alternativ ett och sätta in de två värdena? Blev lite förvirrad nu. 

Smutstvätt 25078 – Moderator
Postad: 18 mar 2020 11:44

Precis rätt!

Svara
Close