Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Differenciálegyenlet megoldás
esztucy
kérdése
258
A kezdeti feltételeknek megfelelő partikuláris megoldásához szeretnék segítséget kérni.
y''(x²+1)=2xy' y(0)=1, y'(0)=2
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Felsőoktatás / Matematika
Válaszok
2
AlBundy{ Polihisztor }
megoldása
Az eredeti differenciálegyenlet:
`(x^2+1)y''=2xy'`
Éljünk az `u=y'` helyettesítéssel:
`(x^2+1)u'=2xu`
`(x^2+1)(du)/(dx)=2xu`
`1/udu=(2x)/((x^2+1))dx`
Integrálás után:
`lnu+C_1=ln(x^2+1)+C_2`
A logaritmus azonosságait felhasználva:
`ln(C_3u)=ln(C_4(x^2+1))`
A logaritmusfüggvény kölcsönös egyértelműsége miatt:
`C_3u=C_4(x^2+1)`
Vagyis:
`u=C(x^2+1)`
De tőlünk nem `u`-t kérdezték, hanem `y`-t, ami `u` integrálja:
`y=\int u dx=C(x^3/3+x)+D`
Ez az általános megoldás. A benne szereplő két konstanst úgy kell megválasztani, hogy a partikuláris megoldás eleget tegyen a kezdeti feltételeknek. Az első feltétel:
`y(0)=1`
`C(0^3/3+0)+D=1`
`D=1`
A második feltétel:
`y'(0)=2`
`C(0^2+1)=2`
`C=2`
Tehát a keresett megoldás `y(x)=2/3x^3+2x+1`.
Módosítva: 5 éve
0
Még nem érkezett komment!
esztucy
válasza
Köszönöm szépen! Jobban megértettem,mint azórai anyagból.