diffis

maths

Osaako kukaan ratkaista tätä: y' sin x - y = 1 - cos x.

9

604

Äänestä

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      en osaa

    • Anonyymi

      Tuolloin vuonna 2006 ei vissiin vielä ollu Wolfram Alphaa!?!? Se osaa: vastaus on y = C*tan(x/2) x*tan(x/2).

      Mutta näinhän sen voi ratkaista: https://www.mathsisfun.com/calculus/differential-equations-first-order-linear.html

      Eli asetetaan y = uv ja u:lle saadaan kohdassa kolme yhtälö

      u' = u/sin(x)

      Mistä se muuten tulee, että tuo "v-termi" asetetaan nollaksi? Noh, joka tapauksessa tämä johtaa integraatioon

      int du/u = int dx/sin(x)

      Mikä ihme on 1/sinin integraali. En muista, noh WA muistaa ja se on log(tan(x/2)) eli juuri sopivasti toiselle puolelle tuleva eksponenttifunktio kumoaa logaritmin ja u=tan(x/2) ( C).
      Ja taianmaisesti (joku trig-kaava varmaan)
      (1/sin(x)-1/tan(x))/tan(x/2) = 1
      joten
      v = x C.
      Siinähän se ratkaisu sitten onkin.

      Tämähän oli itsellenikin hyvää kertausta! En muista olenko tuota y=uv metodia koskaan kuullutkaan.

      • Anonyymi

        "Mistä se muuten tulee, että tuo "v-termi" asetetaan nollaksi?"

        Kerroin v:n edessä on alkuperäisen (siistityn) yhtälön vasen puoli. Tarkoitus on ratkaista homogeeninen yhtälö vp. = 0. Lopullinen ratkaisu on jokin x:n funktio kertaa homogeenisen yhtälön
        y ' p (x) y = 0
        ratkaisu h(x). Tämä johtuu täysin h:n ominaisuuksista ja siitä, että u h ' p u h = 0, kun h on aina eksponentti ja integraali -muotoinen ja sen derivaatta on h' = p h.

        Ratkaisumenetelmän voi johtaa kahdessa eri järjestyksessä, joko tällä tavalla oudosti toteamalla kaksi edellistä identitettiä, kun oli arvannut ratkaista homogeenisen yhtälön. Tai alkuperäisemmin alkamalla etsiä h:hon liittyvää funktiota, jolla olisi ominaisuutena tehdä
        y' p(x) y lauseesta yksi derivaattatermi d (y * ? ) / dx (siksi h:n nimi on integraatiotekijä tms.).

        Vertaa näitä kahta johtoa yleiselle yhtälölle:

        https://en.wikipedia.org/wiki/Integrating_factor#Solving_first_order_linear_ordinary_differential_equations
        https://en.wikipedia.org/wiki/Method_of_variation_of_parameters#First-order_equation


      • Anonyymi

        Ei taikaa.
        sin(x) = sin(x/2 x/2) = sin(x/2) cos(x/2) cos(x/2) sin(x/2) = 2 sin(x/2) cos(x/2)
        cos(x) = cos(x/2 x/2) = cos^2(x/2) - sin^2(x/2) = 1 - 2 sin^2(x/2)

        1/sin(x) - 1/tan(x) = 1/sin(x) - cos(x)/sin(x) = 1/sin(x) (1 - cos(x)) = 1/(2 sin(x/2) cos(x/2)) *
        2 sin^2(x/2) = sin(x/2) / cos(x/2) = tan(x/2)


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ei taikaa.
        sin(x) = sin(x/2 x/2) = sin(x/2) cos(x/2) cos(x/2) sin(x/2) = 2 sin(x/2) cos(x/2)
        cos(x) = cos(x/2 x/2) = cos^2(x/2) - sin^2(x/2) = 1 - 2 sin^2(x/2)

        1/sin(x) - 1/tan(x) = 1/sin(x) - cos(x)/sin(x) = 1/sin(x) (1 - cos(x)) = 1/(2 sin(x/2) cos(x/2)) *
        2 sin^2(x/2) = sin(x/2) / cos(x/2) = tan(x/2)

        Tuli 1. riville kirjoitusvirhe. p.o.:...= sin(x/2) cos(x/2) cos(x/2) sin(x/2) :...


      • Anonyymi

        Ei ole taikuutta eikä ihmettä tuossa integraalissakaan.Mitähän sinä matematiikasta opit jos lasketat W-A:lla valmiita vastauksia?
        dx /sin(x) = dx/(2 sin(x/2) cos(x/2)) =( dx/cos^2(x/2)) / (2 sin(x/2) / cos(x/2)) =( d tan(x/2)) / tan(x/2) = d (log(tan(x/2))) joten Int(dx/sin(x)) = log(tan(x/2)).


    • Anonyymi

      "du/u = int dx/sin(x)

      Mikä ihme on 1/sinin integraali. En muista, noh WA muistaa ja se on log(tan(x/2)) eli juuri sopivasti toiselle puolelle tuleva eksponenttifunktio kumoaa logaritmin ja u=tan(x/2) ( C)."

      Miksi tässäkin on jätetty käsittelemättä itseisarvoista tuleva toinen ratkaisu :
      u=-tan(x/2) C ?
      Siitä tuleva ratkaisu y: lle ei tosin toteuta alkuperäistä dif. yhtälöä, mutta ei sitä tässä vaiheessa voi vielä tietää..

      • Anonyymi

        Mulle tuli tuossa semmonen virhe, että se vakio C:hän tulee kertoimeksi, koska otetaan exp(). Sen takia ei siis tulekaan vakiota lopulliseen ratkaisuun, vaan siinä vain toinen vakio sulautuu kertoimena jo olemassaolevaan.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mulle tuli tuossa semmonen virhe, että se vakio C:hän tulee kertoimeksi, koska otetaan exp(). Sen takia ei siis tulekaan vakiota lopulliseen ratkaisuun, vaan siinä vain toinen vakio sulautuu kertoimena jo olemassaolevaan.

        Tuossa ensimmäisessä vaiheessa ei tule vakiota C ollenkaan, vaan se tulee vasta sitten kun v ratkaistaan, eli v=x C, ja y= uv, eli y=tan(x/2)(x C)


    Ketjusta on poistettu 5 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. VVM Riikka Purra ministerin asemassaan valehteli ja rikkoi perustuslakia.

      Valtiovarainministeri Riikka Purra (PS) kiisti Ylen ykkösaamussa luvanneensa ennen vaaleja, ettei pienituloisilta leikat
      Politiikka
      15
      6088
    2. Riikan vappumiljardin maksavat sairaat, vanhukset ja kuolleiden omaiset

      Vappumiljardi, eli Riikan päätös laskea yhteisöveroa kaksi prosenttiyksikköä 18 prosenttiin, vie verotuloja noin miljard
      Maailman menoa
      248
      3750
    3. Purra ennen vaaleja: "pienituloisten etuuksista leikkaaminen ei meille käy"

      "...perussuomalaisten ero muun muassa kokoomukseen, joka haluaa leikata pienituloisten etuuksista, se ei meille käy."
      Maailman menoa
      27
      3429
    4. Seiska: Helmi Loukasmäki, 25, rehellisenä Dannystä, 83, ja isosta ikäerosta

      Helmi Loukasmäki, 25, ja Ilkka Danny Lipsanen, 83, ovat pitäneet yhtä jo useamman vuoden. Nyt Helmi kertoo rehellisenä i
      Kotimaiset julkkisjuorut
      40
      3118
    5. Ammattiliittojen jäsenmaksut valtion maksettavaksi

      Ammattiliitot neuvottelvat jäsenilleen paremmat palkat, jotka lisäävät valtio verotuloja. Tästä syystä valton tulee maks
      Maailman menoa
      20
      3038
    6. Uus terveysassema

      Ei taia olla vielä ketjua siitä ni minäpä alotan. Joko sitä ruvettas porukalla nyt mollaamaa ja arvostelemaa ku nii ruma
      Kuhmo
      13
      2845
    7. Toksinen persuvasemmisto

      Kun toksiset ihmiset eivät kykene hallitsemaan sinua, saamaan sinua näkemään asiat niin kuin he haluaa, toimimaan niin k
      Maailman menoa
      19
      2709
    8. Särkyneelle sydämelle

      Särjin sun sydämen En voi lakata itkemästä Minuun tekee kipeää Koska sinuunkin. Että näin.. En ole runoilija😂
      Suhteet
      51
      2385
    9. Purralla luistaa hihna isolla pyörällä, kasetti ei kestä

      ”Purra käy nyt pahasti ylikierroksilla” Nähtiinhän Purran sekoilut jo Lohjan torilla taannoin. Eikö eduskunnassa ole
      Maailman menoa
      27
      1973
    10. Riikka Purra: Autoilu tulee Suomen valtiolle pyöräilyä edullisemmaksi! Siksi pyöräetu poistettiin!

      🐸🐸🐸🐸🐸 Perussuomalaisten trollitehdas kiukkuaa kun Riikka Purra päästi taas sammakoita suustaan että autoilu tulee S
      Maailman menoa
      331
      1706
    Aihe