alkuarvoprobleema

mahoton

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

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

5

966

Äänestä

    Vastaukset

    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. Mitä ominaisuutta arvostat eniten hänessä?

      Ihastuksessasi, rakkautesi kohteessa
      Ikävä
      148
      2483
    2. Miksi mies kääntyy poispäin

      Ja teeskentelee, ettei näe minua, kun törmäämme vahingossa? 🫣
      Ikävä
      176
      1704
    3. Kysy jotain kaivatultasi

      Laita tunnisteet molemmista
      Ikävä
      92
      1588
    4. Kerro kaivatustasi.

      1. Minkälainen koti 2. Ammatti 3. Ulkonäkö 4. Ikä
      Ikävä
      69
      1543
    5. Kai me nainen jollain tasolla tykätään

      Toisistamme kun tämä on kestänyt niin kauan
      Ikävä
      80
      924
    6. Kesä, kesä!

      Veikkaan, ettet juuri nyt ikävöi minua, ehket enää koskaan? Näkemättömyys on laimentanut tunteet, ja katselet iloisena k
      Tunteet
      6
      915
    7. Minkälaisesta seksistä

      haaveilet kaivattusi kanssa?
      Ikävä
      68
      861
    8. Tarkkanäköisyys

      Oon muuten pirun hyvä huomaamaan asioita! Senhän sä varmaan kyllä jo tiesitkin.
      Ikävä
      59
      835
    9. Milloin viimeksi

      Tunsit perhosia vatsassa? 🦋🦋
      Ikävä
      61
      798
    10. Miksi sanotaan että Suomella on suuri armeija, tykistö jne.

      Asioita tarkemmin seuranneet tietävät että tuolla Ukrainassa palaa kuukaudessa sen verran mitä Suomella on kokonaisuudes
      Maailman menoa
      160
      773
    Aihe