Osaako joku sanoa miten seuraava probleema ratkaistaa analyytisesti ja algebrallisesti...
x''-4x=3t
x(0)=x'(0)=0
alkuarvoprobleema
5
975
Vastaukset
- eiii
Eikö tuo mene ihan perinteisin methodein?
Siis karakteristisella yhtälöllä yksi ratkaisu; yritteen avulla toinen ratkaisu; summataan net; sijoitetaan alkuehdot voimaan ja siinä se... voipi olla ettei mee..Aivan normaali menettely: karakteristinen yhtälö, sen juuret, homogeenisen osan ratkaisu, sitten yksittäisratkaisu ja lopuksi vakioiden määritys alkuehdoista. Ja siinä se on.
- huuko
Puolittaine derivoimalla:
x'''-4x'=3 , x''(0) = 0
Merkitään z = x'. Silloin
z'' - 4z = 3 , z'(0) = z(0) = 0
Ratkaise z tavanomaisella menetelmällä.
Sitten laske z:n integraali välille (0,t). Se olkoon f(t). Se on myös x':n integraali eli
x(t) - x(0). Siten x(t) = x(0) f(t)
on x( - Strawman
"Osaako joku sanoa miten seuraava probleema ratkaistaa analyytisesti ja algebrallisesti..."
Analyyttisesti menee helposti. Algebrasta en osaa oikein sanoa mitään; minulle algebrallisuuden ja analyyttisyyden rajakin on vähän hämärän peitossa. Joka tapauksessa alla esittämäni tapa on kyllä puhtaan analyyttinen, mutta olisiko yritteellä saatu ratkaisu sitten algebrallinen? Siinähän ei tarvitse sinänsä turvautua mihinkään analyysin tuloksiin, vai? Vai voikohan ko. tehtävää yleensäkään edes ratkaista algebrallisesti.
> x'' - 4x = 3t
> x(0) = x'(0) = 0
Olettaen että halutaan siis ratkaista funktio x(t), saadaan Laplace-muunnoksella ja osamurtokehitelmällä:
s^2*X(s) - s*x(0) - x'(0) - 4X(s) = 3/(s^2)
s^2*X(s) - 4X(s) = 3/(s^2)
X(s)*(s^2 - 4) = 3/(s^2)
X(s) = 3/((s^2)(s^2 - 4))
= -3/(4s^2) 3/(16(s-2)) - 3/(16(s 2))
= -(3/4)/s^2 (3/16)( 1/(s-2) - 1/(s 2) )
Ja ottamalla tämän käänteismuunnos saadaan
x(t) = -(3/4)t (3/16)( e^(-2t) - e^(2t) )
Tämä probleema olisi varmaan ratkennut yhtä helposti suoraan yritteelläkin, mutta Laplace-muunnos tuntuu elegantimmalta, enkä kyllä olisi edes muistanut sopivaa yritettä ulkoa. - BTK
En saa nauruani loppumaan :)
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Suomen markka otettiin käyttöön vuonna 1860
Suomi käytti vuoteen 1840 asti rahayksikkönään rinnakkain Ruotsin riikintaalareita ja Venäjän ruplaa. Tämän jälkeen oli479735Kaivatullesi viesti ensi vuoteen?
Kerro meneekö naiselle vai miehelle ja vähintään yksi tunniste, esim. kirjain.1055186"Mä elän vieläkin"
Ikurin turbiini vetäisi taannoin lainabiisin Topin (RIP också) ja kumppaneiden kanssa. Toivottavasti on yläkerrassa kunn594357Pate Mustajärvi on kuollut
Ihan pari tuntia sitten. Että sellaista. https://www.is.fi/viihde/art-2000011715177.html1382927Yksityinen sektori aiheuttanut Suomen taantuman
Investointien sijasta nostaneet voitot osinkoina omistajille. Ehdotan korjausliikkeenä yksityisen sektorin sosialisoimi1422709Nyt Yle otti silmätikukseen sisäministeri Rantasen
Aivan erinomaista työtä tehnyt sisäministeri Mari Rantanen on saanut paljon aikaiseksi. Maahanmuuttoon ja maahanmuuttaji1792558Miten ikinä kelpaisin sulle
Sinä saat niiltä muilta naisilta paljon enemmän, mitä minulta... Tai mihin minä olisin valmis. Enkä edes olisi niin tait281952- 201687
Edes vitamiinit eivät taanneet loputonta elämää
Nimittäin niistä rahaa itselleen taikonut tohtori siirtyi tuonpuoleiseen.371559Liikaa vauhtia
Nuorukainen 17v. on ajanut 114 km/h 60 km:n alueella Nesteen kohdalla ja onneksi poliisi oli paikalla ja hurjastelu lopp211057