5 svar
80 visningar
Pompan behöver inte mer hjälp
Pompan 143
Postad: 30 maj 2020 20:25

Högre ordning DE, välja ansats

Har problem med att avsluta min uppgift att lösa denna DE:

y'''-y=ex+sinx

Den homogena lösningen och första partikulärlösningen har jag fått ut och de är korrekta enligt facit:

yh=C1ex+C2cos3x2+C3sin3x2e-x/2

yp,1=x3ex

Det är när jag ska ta fram yp2, alltså för sin x som jag får problem.

Min lösningsmetod är att införa en hjälpekvation

u'''-u=eixu=zeix

yp,2=Im(u)

Derivera u och sätt in utvecklingen i ovanstående hjälpekvation

u=zeixu'=(z'+zi)eixu''=(z''+2z'i-z)eixu'''=(z'''+3z''i-3z'-zi)eix

u'''-u=(z'''+3z''i-3z'-zi-z)eix=zeixz'''+3z''i-3z'-zi-z=zz'''+3z''i-3z'-zi-2z=0

Nu är det jag känner tveksamhet. Normalt sett vill jag sätta en formel för z här i stil med 

z=A+Bi

utan x, eftersom det är samma gradtal i VL som i HL.

Skulle jag då sätta in detta variabelbyte i ovanstående ekvation får jag

-(A+Bi)i-2(A+Bi)=-Ai+B-2A-2Bi=B-2A-(A+2B)i=0

Men eftersom jag bara har en ekvation för två obekanta så kan jag ej lösa ut det. Detta gav ju inte mycket, jag skulle kunna ha med x när jag sätter utveckling för z, men det ska ju, vad jag fattat det som, inte behövas?

Har jag ens inlett problemet rätt? Går det att lösa ekvationen för z som en karaktäristisk ekvation? (Det känns lockande då det står = 0, men när jag försökt med sånt tidigare har det aldrig fungerat).

ErikR 188
Postad: 30 maj 2020 20:28

Jag skulle prova något i stil med x*sin(x) eller x*cos(x) och derivera och se hur det ser ut.

Pompan 143
Postad: 30 maj 2020 20:34
ErikR skrev:

Jag skulle prova något i stil med x*sin(x) eller x*cos(x) och derivera och se hur det ser ut.

Det här kan ha varit det snabbaste svaret jag någonsin skådat, haha!
I vilket steg skulle jag fundera på det menar du? Istället för att använda hjälpekvation med u?

ErikR 188
Postad: 30 maj 2020 22:14 Redigerad: 30 maj 2020 22:37

Ja, men jag ville bara ge ett litet tips. Du får ett till : y=-sin(x) + cos(x) .

Ps Egentligen borde jag inte hjälpa dig när du skriver haha om mitt tips!

Pompan 143
Postad: 31 maj 2020 01:34

Påstår inte att jag skrev haha om ditt tips! Jag anser att det var kul att du svarade så snabbt, något som uppskattades. :)

ErikR 188
Postad: 31 maj 2020 08:26

Tack för det!

Och ibland är de enkla lösningarna de bästa. 

Svara
Close