alkuarvoprobleema

mahoton

Osaako joku sanoa miten seuraava probleema ratkaistaa analyytisesti ja algebrallisesti...

x''-4x=3t
x(0)=x'(0)=0

5

992

    Vastaukset 5

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • 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

    1. Miksi naiset haluavat itseään vanhemman kumppanin? Vai haluavatko?

      Tuolla toisessa ketjussa tuli esille tämä kysymys ja se on mielestäni hyvä kysymys. Kiitos scrg:lle tämän kysymyksen esi
      Sinkut
      374
      1230
    2. Väleistä

      Minkälaiset välit sinulla on kaivattusi kanssa?
      Ikävä
      71
      778
    3. Missä vaiheessa

      Unohdit minut? Onko sinulla oikeasti mies jota rakastat? Tiedän että möhlin ja odotin liikaa. Ei tarvitse vastata jos et
      Ikävä
      37
      716
    4. Ajatteletko usein vielä

      Meitä?
      Ikävä
      50
      632
    5. Jännitän sua!

      En tiedä miksi! 🤭
      Ikävä
      44
      615
    6. Mulla on ikävä sua

      Pakko se on myöntää, mulla on ikävä sua 🥺💔.. En kyllä haluaisi sitä myöntää kun tämä tilanne on niin hankala. Oon yri
      Ikävä
      22
      565
    7. SDP: tiukkaa maahanmuuttopolitiikkaa ilman rasismia

      Analyysin mukaan demareiden uuden maahanmuuttolinjan suurin ero konservatiivioikeiston vastaavaan on rasismin puute. ht
      Maailman menoa
      360
      554
    8. Miksi meidän yhteys vain

      Säilyy? Säilyy ja säilyy? Joku syyhän siihen on?:))
      Ikävä
      63
      533
    9. Kun tulet mun luo

      Mies, niin tuotko suklaata tullessasi? ;)
      Ikävä
      84
      498
    10. kasariperjantai 2026

      Ajatuksia vuoden 2026 kasariperjantaista...ainakin porukkaa oli mun mielestä liikkeellä tosi paljon ja fiilinki noin yle
      Iisalmi
      22
      469
    Aihe