Osaako joku sanoa miten seuraava probleema ratkaistaa analyytisesti ja algebrallisesti...
x''-4x=3t
x(0)=x'(0)=0
alkuarvoprobleema
5
991
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
- 1721147
Anteeksipyynnöstä
Uskotko anteeksipyynnön voimaan? Mikä tekee anteeksipyynnöstä vaikeaa? Onko se mielestäsi joskus turhaa, joko pyytäjän132867- 84793
- 51738
Voisin jopa maksaa että saisin nähdä sut mies
Miten helvetissä joku voi olla tollanen kotihiiri. Edes mä en ole noin paha ku sä! Miten sua voi ikinä edes nähdä ?37561Olisitko oikeasti valmis rikkomaan
Perheesi? En haluaisi sitä, mutta ne on teidän välisiä asioita. Voin olla sinulle vain kaverikin… ei paineita. Minä kesk55549Stubb munasi - Suomessa kuuluu liputtaa Suomen lipulla
Presidentinlinnan ja Mäntyniemen salkoihin nostettiin sateenkaariliput lauantaina. Suurin osa kansasta ei varmasti pidä296538Martinan tarve valehdella.
Miksiköhän Martina valehtelee niin paljon,onko hän tietoinen siitä että valheistaan jää useimmiten kiinni? Esimerkkinä t216500- 50494
Pakkomielle
Tahdon pyytää anteeksi, että olen kaivannut sinua kaikki nämä vuodet ja olet ollut minulle pakkomielle. Nyt on aika pääs45492