alkuarvoprobleema

mahoton

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

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

5

980

    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. Purra hyökkää nyt suomalaisen duunarin kimppuun teettämällä mamuilla palkatonta työtä

      Niinpä niin. Persut duunaripuolue, HAH. Joko alkaa kovapäisinkin persu älyämään, että persut ovat Suomen kansan vastain
      Maailman menoa
      298
      11808
    2. Mitä hyvää rikkaiden hyysääminen Suomelle tuonut?

      Minäpä vastaan: ei yhtikäs mitään, vaan pelkkää vahinkoa. Demareiden ansiosta Suomen valtio oli käytännössä vielä 1980-
      Maailman menoa
      141
      11013
    3. Tytti Tuppurainen häpäisi Suomen epäisänmaallisella lausunnollaan USA:n ulkoministerille Rubiolle.

      https://www.is.fi/politiikka/art-2000011816267.html Miksi Tytti Tuppurainen päästetään antamaan typeriä lausuntoja noin
      Maailman menoa
      240
      6323
    4. Purra ehdottaa vaan Tanskan mallia, joka on erittäin hyvä malli

      Purra ehdotti helmikuussa Suomeen Tanskan mallia, jossa maahanmuuttajilta vaaditaan työntekoa sosiaalitukien saamiseksi.
      Maailman menoa
      218
      5172
    5. Kokoomusnuoret: Sosiaalitukien työvelvoitteen tulisi koskea kaikkia

      Riikka Purra on esittänyt, että maahanmuuttajilta tulisi edellyttää palkatonta työtä sosiaalitukien vastineeksi. Kokoom
      Maailman menoa
      164
      3646
    6. Pystyisitkö olla

      Kanssani kaiken sotkun jälkeen? Ainakaan tunteet ei ole loppuneet
      Ikävä
      174
      3538
    7. L/OVER ikuisesti minun

      Aivan järkyttävä sarja. Ei voi olla katsomatta, mutta tuo omat muistot mieleen. Näyttelijät näyttelevät turhankin hyvin
      Ikävä
      50
      2473
    8. Mitä voisit miehenä tehdä?

      Suojellaksesi kaikkia naisia ja että heillä olisi juuri sinun käytöksen takia edes vähän turvallisempaa. Mitä miehenä
      Ikävä
      329
      1980
    9. Jyrki Linnankivi, Jyrki 69 - Goottirokkarista kirkonmieheksi Lappiin!

      Jyrki Linnankivi eli Jyrki 69 on The 69 Eyes -rockyhtyeen vokalisti. Lauluhommien lisäksi hän sanoittaa, säveltää ja sov
      Työ ja opiskelu
      11
      1817
    10. Onnea Maria ja Vilma Amazing Race -voitosta!

      Maria Guzenina ja Vilma Vähämaa voittivat Amazing Race Suomi -kisan. Voiton hetkellä Guzenina paljasti, miksi valitsi Vi
      Tv-sarjat
      17
      1705
    Aihe