diffis

maths

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

9

621

    Vastaukset 9

    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. Onko vassarin lääkkeet(mt) jääneet taas ottamatta

      Sen verran järjetöntä persuhuutoa taa näkyville. Tuo yksi häiriintynyt ei osaa kuin "huutaa" isoilla kirjaimilla, se on
      Maailman menoa
      47
      1502
    2. Olen nainen pahoillani, että tykkään sinusta niin paljon, että

      Haluaisin panna sua. Tuntuu vaan siltä, että olet sen suhteen ihan haluton. Ei minulle riitä pelkkä ystävyyssuhde.
      Ikävä
      64
      921
    3. Mieti oikeasti

      Ollaan lähes tuntemattomia, mutta samalla on tämä erityinen vuosien tilanne takana, joka on ollut monella tapaa väärin.
      Ikävä
      30
      667
    4. Taasko sä vedit

      Suojamoodin päälle? Miehelle
      Ikävä
      87
      647
    5. kene ajoi "kolarin"?

      "Punkaharjulla Luston ja Tuppuranmäen välillä sattui tiistaina aamupäivällä liikenneonnettomuus. Poliisin mukaan Savonl
      Savonlinna
      14
      605
    6. Tiedoksi yhdelle naiselle

      että mies lähestyy kaikin tavoin jos on kiinnostunut! 🙋🏻‍♂️
      Ikävä
      45
      593
    7. Pahin tapa satuttaa toista

      On jättää toinen vaille mitään vastausta. Erityisen kipeää se tekee sillon jos toinen ghostaa.
      Ikävä
      56
      574
    8. Liikenneonnettumuus

      Linkkari ja ruotsibiili törmäsivät linkku oli redun opetusajossa
      Ylitornio
      7
      552
    9. Puukotus Kajaanissa

      Kuka puukotti ja ketä? https://yle.fi/a/74-20247765 Vähemmän yllättäen päihteet mainittu
      Kajaani
      24
      541
    10. Minä kyllä odotan nainen

      että sinun kanssa voisin jutella asioista ihan oikeasti.
      Ikävä
      44
      531
    11. Mitä söpö

      Mies mietit?
      Ikävä
      61
      525
    12. Alkaa jotenkin nyt kuvio hahmottuu täällä

      Sellainen vaikutelma tästä alkaa tulla, että täällä on joku pieni porukka, joka tuntee toisensa tai ainakin pelaa samaan
      Ikävä
      70
      520
    13. Jos kaivattusi on

      Varattu niin miksi et antaisi asian olla hänen suhteen. Miksi ylipäätään vielä jatkat?
      Ikävä
      47
      513
    14. Miten uskallan sua nähdä

      Kun vaikutat suuttuneelta :(
      Ikävä
      37
      506
    15. Minulla on joskus ikävä sinua ja ajattelen sinua joskus.. edelleen

      Olin joskus niin rakastunut sinuun. Olin onnellinen, että kohdattiin ja kun vain tiesin sinun olevan olemassa. Täytit aj
      Ikävä
      14
      501
    16. Kylän tielle remonttia?

      Mitäköhän kylän tielle ruvetaan tekemään ku laitettu tuommoset töpsät muutamien suojateitten kohille?
      Hyrynsalmi
      13
      472
    17. Hyvä on sitten, jos et sitä s*ksiä halua kanssani.

      Rakastetaan vaan toisiamme, voin käydä muualla tyydyttämässä fyysisenpuolen tarpeet. Puhumalla tämäkin olisi selvinnyt.
      Ikävä
      132
      469
    18. 42
      428
    19. Nainen, tässä olen kahden vaiheilla

      Toinen pitäisi valita ja kummassakin on hyvät ja huonot puolensa. Toinen olisi sellainen pysyvä mutta työläs. Toinen taa
      Ikävä
      45
      419
    20. Miten vuosien jälkeenkin tunteet voivat olla niin voimakkaat?

      Että pelkkä ajatus sinusta täyttää silmät kyynelistä.
      Ikävä
      26
      409
    Aihe