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 16. 10. 2014 22:49

Jonny2511
Příspěvky: 97
Reputace:   
 

Diferencialna rovnica 2.radu

Zdravim prosim vas chcem sa spytat...mam priklad $-x^{2}u''-2xu'+2u=1$ a vseobecne riesenie ma byt v tvare $c_{1}x^{r_{1}}+c_{2}x^{r_{2}}+.....$ ako zistili ze to ma mat prave takyto tvar a nie napr. $c_{1}e^{x_{1}}+c_{2}e^{x_{2}}+.....$ Dakujem

Offline

 

#2 17. 10. 2014 10:55

Formol
Místo: Praha
Příspěvky: 782
Pozice: krotitel mikroskopů (UHIEM 1. LF UK)
Reputace:   42 
 

Re: Diferencialna rovnica 2.radu

↑ Jonny2511:
Zdravím,
k tomu se můžeš dostat třeba úvahou, že tě zajímá, jaká funkce může mít takový tvar, že součet jejich derivací vynásobených polynomem bude konstatntní funkce. Když se nad tím zamyslíš, tak bys měl dojít k tomu, že to, co by se dalo vytknout z $x^2u''$, $2xu'$ a $u$ musí být nanejvýš konstanta - a z "normálních" funkcí se tak chová třeba polynom. Dále, a to je podstatnější, polynom derivací snižuje řád - takže pokud je u polynom, mají $x^2u''$, $2xu'$ a $u$ stejný řád. Takže je na místě zkusit, jestli to je skutečně polynom.

Dále je zajímavé se zamyslet nad řádem polynomu. $x^2u''$ má jistě nulový lineární a absolutní člen a $2xu'$ má nulový absolutní člen. Druhý konec, nejvyšší možný člen, je docela zrada. Předpokládej, že u je polynom řádu n>0 s koeficientem an. Pak bude pro koeficienty u nejvyššího členu platit (pokud dobře počítám zpaměti):
$-2n (n-1) a_n  - 2 n a_n + 2a_n = 0$

Pokud jsem ani tady nestřelil pudla, tak pro nenulové an platí rovnost jedině pro n=1. Snadno lze ověřit, že pro n=0 (konstantní funkce) lze nalézt u, které by bylo řešením rovnice.

Tedy řešení je třeba hledat jako polynom prvního stupně.

Zajímavá by byla otázka, jestli nejsou i jiná řešení - a na tu odpověď neznám...


Доктор сказал «в морг» — значит в морг!

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson