13 svar
159 visningar
Fleetstreet behöver inte mer hjälp
Fleetstreet 181
Postad: 5 maj 2022 13:56

Differentialekvation

Hejsan!

Det var ett tag sedan jag läste matte 5 och undrar om någon kan hjälpa mig med hur jag ska börja med denna uppgift.

Bestäm partikulärlösningen till y'=e3x-7y med y(0)=0

Det jag tror jag behöver en påminnelse om är vilken formel jag kan skriva y som och vad jag kan göra med begynnelsevillkoret? Använder jag bara den för att lösa ut en konstant algebraiskt?  

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 5 maj 2022 14:39

Du använder begynnelsevillkoret för att bestämma värdet på din konstant.

Fleetstreet 181
Postad: 6 maj 2022 09:15 Redigerad: 6 maj 2022 09:25

Ja det var vad jag anade :) Har du något tips på hur jag ska börja för att hitta den allmänna lösningen. Jag vet att det egentligen är väldigt enkelt men jag har kollat i boken och det går inte in. Jag pluggar på distans och känner att jag skulle behöva det förklarat i dialog med en lärare haha

...

Är den allmänna lösningen y=Ce-3x? och för att hitta den partikulära lösningen så hittar jag värdet av C med hjälp av begynnelsevillkoret? 

...

Eller vänta nu "a" är väl 7 så det blir y=Ce7x?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 maj 2022 09:29

Har du en formelsamling? Börja med att leta i den och se om du hittar något användbart.

Ett annat tips är att läsa här.

Fråga mer om du behöver!


Tillägg: 7 maj 2022 10:40

Jag svarade innan du hade redigerat ditt inlägg, och när jag svarade nästa gång hade jag inte sett att du hade ändrat högre upp. 

Fleetstreet 181
Postad: 6 maj 2022 11:07

Jag har ingen formelsamling och har svårt att ta in det på länken. Jag tror jag använde fel formel här, den jag använde var för y'+ay=0 vilket inte är samma som jag faktiskt ska lösa. 

Det jag tänker är att jag ska hitta den primitiva funktionen till y', men jag är osäker på vad jag ska skriva y som i y'=e3x-7y. Eller ska jag skriva om diffekvationen till y'+7y-e3x=0 och sedan skriva in y som Ce-7x för att sedan beräkna värdet på C?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 maj 2022 11:31

Då får du en formelsamling för Ma5 här.

Fleetstreet 181
Postad: 7 maj 2022 09:58

Jag hittar inget om diffekvationer. Jag undrar om du har någon feedback på det jag har skrivit? :)

SaintVenant 3956
Postad: 7 maj 2022 10:27 Redigerad: 7 maj 2022 10:34

Du ska ta fram partikulära lösningen. Varför de ger dig begynnelsevärde då är lite märkligt men, ja. De går igenom allt du behöver veta här:

https://www.matteboken.se/lektioner/matte-5/differentialekvationer

Specifikt under inhomogena:

https://www.matteboken.se/lektioner/matte-5/differentialekvationer/inhomogena-differentialekvationer

Enkla idén bakom partikulära lösning är att den ska "matcha" högerledet. Du ska lösa:

y'+7y=e3xy'+7y=e^{3x}

Du gör då en ansats eller gissning som:

y=Ae3xy = Ae^{3x}

Derivera gissningen:

y'=3Ae3xy'=3Ae^{3x}

Stoppa in i differentialekvationen:

3Ae3x+7Ae3x=e3x3Ae^{3x}+7Ae^{3x}= e^{3x}

Vi kan dela med e3xe^{3x} och bestämma konstanten AA som:

3A+7A=13A+7A=1

A=1/10A=1/10

Exempel

Hade du haft cos(2x)\cos(2x) i högerledet är en bra gissning yp=Acos(2x)+Bsin(2x)y_p = A\cos(2x)+B\sin(2x)

Hade du haft x2-2x^2-2 i högerledet är en bra gissning yp=ax2+bx+cy_p= ax^2+bx+c

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 7 maj 2022 10:44

Du gjorde helt rätt i att lösa diffekvationen y'+ay = 0, men din lösning är inte korrekt. Vilken lösning har diffekvationen  y'+7y = 0?

Dessutom  behöver du hitta EN lösning till diffekvationen y'+7y = e3x. Du kan göra en intelligent gissning på vad som kan stämma - du har redan funderat i rätt banor...

Sedan adderar man homogena lösningen (med en okänd konstant i) med med partikulärlösningen och använder begynnelsevillkoret för att hitta värdet på konstanten.

Fleetstreet 181
Postad: 7 maj 2022 11:52

Tack så jättemycket för hjälpen, nu förstår jag! Det behövdes verkligen en konkret påminnelse. Svaret blir alltså y=0,1e3x?

SaintVenant 3956
Postad: 7 maj 2022 12:02 Redigerad: 7 maj 2022 12:03
Fleetstreet skrev:

Tack så jättemycket för hjälpen, nu förstår jag! Det behövdes verkligen en konkret påminnelse. Svaret blir alltså y=0,1e3x?

Det beror på. Fullständig lösning är homogen plus partikulär, alltså y=yh+ypy= y_h + y_p men i ditt första inlägg står det:

Bestäm partikulärlösningen till y'=e3x-7y med y(0)=0

Det beror alltså lite på vad du svarar på när du ger det svaret. Du har att yp=0.1e3xy_p = 0.1e^{3x} men du har att:

y=Ce-7x+0.13xy = Ce^{-7x}+0.1^{3x}

Där du kan bestämma CC med y(0)=0y(0)=0.

Fleetstreet 181
Postad: 7 maj 2022 20:23

Om jag bestämmer C genom att stoppa in y(0)=0 får jag C till -1 om det inte ska vara y=Ce-7x+0,1e3x? Då får jag C till -0,1 istället

SaintVenant 3956
Postad: 7 maj 2022 20:35

Begynnelsevillkoret gäller den fullständiga lösningen. Alltså är C=-0.1C =-0.1

Fleetstreet 181
Postad: 7 maj 2022 21:29

Tack så jättemycket för all hjälp!

Svara
Close