alkuarvoprobleema

mahoton

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

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

5

967

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. Oletko kertonut jo muille tunteistasi?

      Ystävillesi esimerkiksi? Minä en ole vielä kertonut kenellekään tästä meidän jutusta.
      Ikävä
      85
      4960
    2. Mistä puhuitte viimeksi kun näitte

      Kerro yksi aiheista
      Ikävä
      43
      2756
    3. Olenko saanut sinut koukkuun?

      Hyvä. Rakastan sua.
      Ikävä
      95
      2724
    4. Olisin ottanut sinusta akan itselleni

      Mutta olitkin aika itsepäinen ja hankala luonne.
      Ikävä
      198
      2390
    5. ROTAT VALTAAVAT ALUEITA

      Asukkaat nyt loukkuja tekemään ja kiireellä, jätehuolto kuntoon, jätteet niille kuuluville paikoille, huomioikaa yrittäj
      Äänekoski
      28
      1953
    6. Ei sua pysty unohtamaan

      Ei vaan yksinkertaisesti pysty
      Ikävä
      133
      1949
    7. Kerro todelliset motiivit

      kaivattuasi kohtaan?
      Ikävä
      178
      1560
    8. Miten minusta tuntuu että kaikki tietää sun tunteista mua kohtaan

      Paitsi suoraan minä itse, vai mitä hlvettiä täällä tapahtuu ja miksi ihmiset susta kyselee minulta 🤔❤️
      Ikävä
      16
      1471
    9. Reuters: Ukraina on iskenyt Venäjän strategisia pommikoneita vastaan. Jopa 40 konetta vahingoittunut

      Ukrainan turvallisuuspalvelu SBU on iskenyt Venäjän strategisia pommikoneita vastaan, kertoo Reuters. Uutistoimiston läh
      NATO
      358
      1279
    10. Alavuden sairaala

      Säästääkö Alavuden sairaala sähkössä. Kävin Sunnuntaina vast. otolla. Odotushuone ja käytävä jolla lääkäri otti vastaan
      Ähtäri
      5
      1249
    Aihe