Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

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!

Kezdetiérték feladat

440
Kezdetiérték feladat
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
1
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

1
x' = x/t + 1/sin(x/t)
x(2) = π

Legyen z(t) = x(t)/t
z' = (x'·t - x·t')/t² = x'/t - x/t² = x'/t - z/t
x' = t·z' + z

Így az eredeti diffegyenlet:
t·z' + z = z + 1/sin z
t·z' = 1/sin z
Ez szeparálható:
sin z · z' = 1/t
formálisan:
sin z · dz/dt = 1/t
most már miután dt-vel szorzunk, csak az integrál jelet kell mindkét oldalhoz odaírni:
∫ sin z dz = ∫ 1/t dt
-cos z = ln t - c
z = arc cos(c - ln t)
Mivel cos α = cos(-α), ezért ez is megoldás:
z = - arc cos(c - ln t)

Vissza x-re:
x(t) = ±t · arc cos(c - ln t)

Most jön a kezdetiérték:
x(2) = ±2·arc cos(c - ln 2) = π
arc cos(c - ln 2) = ±π/2
c - ln 2 = cos(±π/2) = 0
c = ln 2

Tehát a végeredmény:
x(t) = ±t · arc cos(ln 2 - ln t)
x(t) = ±t · arc cos(ln(2/t))
1