Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 05. 01. 2021 01:31 — Editoval hluboka600 (05. 01. 2021 01:42)

hluboka600
Zelenáč
Příspěvky: 23
Reputace:   
 

Lineární DR 2. řádu

Ahoj. Již několikero večerů mi nedají spát tyto dvě rovnice:
[mathjax]y”-2y=8(x+1)\mathrm{e}^{2x}  ;  y(0)=1;  y’(0)=-2[/mathjax]
V první rovnici mi vychází homogenní řešení:
[mathjax]y_{h}=c_{1}\mathrm{e}^{\sqrt{2}x}+c_{2}\mathrm{e}^{-\sqrt{2}x}[/mathjax]
Obecné řešení mi vyjde
[mathjax]y_{h}=c_{1}\mathrm{e}^{\sqrt{2}x}+c_{2}\mathrm{e}^{-\sqrt{2}x} +\mathrm{e}^{2x}(4x-4)[/mathjax]
Problémem je, že mi nevychází partikulární řešení, které je podle knihy:
[mathjax]3+\mathrm{e}^{2x}2(x^2+x-1)[/mathjax]
Druhá rovnice zní takto:
[mathjax]9y”-y=2\sin \frac{x}{3}; y(0)=-2;y’(0)=1[/mathjax]
Dospěl jsem k partikulárnímu řešení:
[mathjax]y_{p}=x(A\sin \frac{x}{3}+B\cos \frac{x}{3})[/mathjax]
Lambda mi vyšla +- 1/3
Pak bohužel soustava nemá řešení.
Děkuji za podněty a pomoc při řešení tohoto problému :)
Edit: sluší se dodat řešení druhé rovnice podle knihy:
[mathjax]y=\mathrm{e}^{\frac{x}{3}}-3\mathrm{e}^{\frac{-x}{3}}-\sin \frac{x}{3}[/mathjax]

Offline

 

#2 05. 01. 2021 10:01

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ hluboka600:
A jak ti to tedy vyšlo (koeficienty c_1 a c_2)?

Offline

 

#3 05. 01. 2021 10:37

hluboka600
Zelenáč
Příspěvky: 23
Reputace:   
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ surovec:
No druhá obecná rovnice mi vůbec nevyšla a u první mi vychází blbosti. Soustava rovnic c1+c2 = 5 ^ c1-c2=sqrt(2)

Offline

 

#4 05. 01. 2021 10:53 — Editoval surovec (05. 01. 2021 11:00)

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ hluboka600:
Mně vychází [mathjax]c_1=\frac{5-\sqrt{2}}{2},\,c_2=\frac{5+\sqrt{2}}{2}[/mathjax].
A proč by druhá neměla mít řešení? Když je [mathjax]\lambda=\pm\frac{1}{3}[/mathjax], tak je obecné řešení homogenní rovnice [mathjax]c_1\mathrm{e}^{-\frac{1}{3}x}+c_2\mathrm{e}^{\frac{1}{3}x}[/mathjax] (a pro nehomogenní rovnici je pak [mathjax]c_1=-3[/mathjax]  a [mathjax]c_2=1[/mathjax]).

Offline

 

#5 05. 01. 2021 11:13

hluboka600
Zelenáč
Příspěvky: 23
Reputace:   
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ surovec:
U první rovnice to máme stejně, akorát to nesouhlasí s výše uvedeným výsledkem z výukového materiálu.
U té druhé rovnice nemůžu najít chybu. Máte y_p jako:
[mathjax]y_{p}=x(A\sin \frac{x}{3}+B\cos \frac{x}{3})[/mathjax]?

Offline

 

#6 05. 01. 2021 11:24 — Editoval surovec (05. 01. 2021 11:25)

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ hluboka600:
Nemám, není důvod násobit to iksem (to by musela být lambda i/3)...

Offline

 

#7 05. 01. 2021 12:31 — Editoval hluboka600 (05. 01. 2021 12:31)

hluboka600
Zelenáč
Příspěvky: 23
Reputace:   
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ surovec:
Ano blbá chyba :)
A u té první rovnice bude chyba v řešení?

Offline

 

#8 05. 01. 2021 12:32 Příspěvek uživatele surovec byl skryt uživatelem surovec. Důvod: Jaště popřemýšlím nad odpovědí.

#9 05. 01. 2021 13:11

surovec
Příspěvky: 1172
Reputace:   25 
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ hluboka600:
Řekl bych, že spíš bude chyba v zadání, páč podmínky to splňuje.

Offline

 

#10 08. 01. 2021 12:51

Ivan P.
Zelenáč
Příspěvky: 3
Reputace:   
 

Re: Lineární DR 2. řádu

Dobrý den, rád bych vás poprosil o pomoc, popřípadě radu s příkladem na ODR 2. řádu.
Zadání vypadá takto:
[mathjax]\frac{\mathrm{dx} }{\mathrm{dt^{2}} }+4x = \sin \Omega t[/mathjax]
a/ určit FSŘ
b/ napsat partikulární řešení pro [mathjax]\Omega > 0[/mathjax]
c/ maximální řešení pro [mathjax]\Omega =2[/mathjax]
---------------
S bodem a/ nebyl problém tam mi vyšlo že [mathjax]\lambda _{1,2}[/mathjax] je ryze imaginární a rovná se [mathjax]\lambda _{1,2} = \pm 2i[/mathjax]. Tudíž FSŘ vychází takto: [mathjax]\{\cos 2t;\sin 2t\}[/mathjax].
S bodem b/ vůbec netuším... bylo mi pouze porazeno, že to musím rozdělit na dva případy a to kdy se [mathjax]\Omega =2[/mathjax] a kdy je[mathjax]\Omega \not = 2[/mathjax].
A u c/ si nejsem jist jak pokračovat...
fotka je tady (nešla přiložit): https://drive.google.com/file/d/19wuOz1 … sp=sharing
Možná je tam jenom nějaká chyba kterou přehlížím, takže budu rád za jakékoli "nakopnutí".
Předem děkuji za vaši pomoc

Offline

 

#11 08. 01. 2021 16:04 — Editoval laszky (09. 01. 2021 20:14)

laszky
Příspěvky: 2407
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   202 
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ Ivan P.:

Ahoj, pokud je [mathjax]\Omega=2[/mathjax] mas na prave strane funkci [mathjax]f=\sin2t[/mathjax], ktera je soucasti fundamentalniho systemu.
Protoze je [mathjax]\Omega i=2i[/mathjax] jednonasobny koren charakteristickeho polynomu, hledas partikularni reseni ve tvaru [mathjax]x_P(t) = t(a\sin2t+b\cos2t)[/mathjax].
Pro [mathjax]\Omega\neq2[/mathjax] neni [mathjax]\sin\Omega t[/mathjax] casti fundamentalniho systemu, [mathjax]\Omega i[/mathjax] je nulanasobny koren charakteristickeho polynomu a partikularni reseni tudiz hledas ve tvaru [mathjax]x_P(t) = a\sin\Omega t+b\cos\Omega t[/mathjax].

Offline

 

#12 09. 01. 2021 19:42 — Editoval Ivan P. (09. 01. 2021 19:53)

Ivan P.
Zelenáč
Příspěvky: 3
Reputace:   
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ laszky: Tak jsem se o to pokusil, jak jsi mi radil. Myslis, ze je to spravne (viz.odkaz na foto)? Jde o pripad $\Omega=2$  https://drive.google.com/file/d/14kfKY2 … sp=sharing

Offline

 

#13 09. 01. 2021 19:58 — Editoval Ivan P. (09. 01. 2021 19:58)

Ivan P.
Zelenáč
Příspěvky: 3
Reputace:   
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ Ivan P.:Ovšem pro  $\Omega\neq2$  mi to vychází nějak divně. levá strana se vynuluje... https://drive.google.com/file/d/1X_ubQk … sp=sharing

Offline

 

#14 09. 01. 2021 20:13 — Editoval laszky (09. 01. 2021 20:14)

laszky
Příspěvky: 2407
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   202 
 

Re: Lineární DR 2. řádu

↑ Ivan P.:

Pardon, tam melo byt [mathjax]\Omega[/mathjax]:

Pro [mathjax]\Omega\neq2[/mathjax] neni [mathjax]\sin\Omega t[/mathjax] casti fundamentalniho systemu, [mathjax]\Omega i[/mathjax] je nulanasobny koren charakteristickeho polynomu a partikularni reseni tudiz hledas ve tvaru [mathjax]x_P(t) = a\sin\Omega t+b\cos\Omega t[/mathjax]. (V puvodnim textu jsem to opravil)

Offline

 

#15 21. 01. 2021 14:53 — Editoval Richard Tuček (21. 01. 2021 14:54)

Richard Tuček
Místo: Liberec
Příspěvky: 1272
Reputace:   20 
Web
 

Re: Lineární DR 2. řádu

Vyřešit diferenciální rovnici:  y'' - 2y = 8(x+1) není těžké
řešní hom. dif. rovnice je: c1*e^x*odm(2) + c2*e^-x*odm(2)
Řešení nehomogenní hledáme ve tvaru: Ax + B, dosazením dopočteme koeficienty,
obecné řešení nehomogenní je: jedno řešení nehom + libovolné řešení homogenní
Z počátečních podmínek pak určíme konstanty c1, c2

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson