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
Dobrý den, ve škole jsem dostal úkol a trochu si stim nevim rady, mohl by mi někdo poradit, nebo mě alespoň nasměrovat jak nato. Dík
Zadání:
1)Najděte obecné řešení diferenciální rovnice y''' - 9y'' + 27y' - 27y = (2e^3x) + x - 1
2)Najděte dvě partikulární řešení vyhuvující zadaným počátečním podmínkám:
a) y(0) = 0, y'(0) = 0, y''(0) = 0
b) y(0) = 0, y'(0) = 1, y''(0) = 0
Budu vděčný, za každou radu :)
Offline
↑ Dawe_cz:
Zdravím,
stačí užitečné odkazy? Pohledat lineární dif. rovnice vyšších řadů, metoda variace konstant, metoda koeficientů (metoda odhadu) - v materiálech, myslím, bude do 2. řadu, ale je to podobné.
Případně si to překonrolovat tady.
Offline
A kam az jste se pri reseni dostal?
Offline
Právě moc daleko ne.
Když chci řešit tu 1)Obecné řešení, tak položim levou stanu = 0 a vyjde mi a^3 - 9a^2 + 27a - 27 = 0 a ve škole jsme to řešili vždycky tak, že jsme vytkli ''a'' a vyšla nám kvadratická rce, ale když tady vytknu a*(a^2 - 9a + 27 - 27/a), tak mi kvadratická rce nevyjde a já nevim jak jinak to rešit ..
Když jsem to zkusil dosadit do kalkulačky, kde mam přímo ten vzorec ax^3 +bx^2 + cx +d = 0, tak mi vyjde pouze jeden kořen x=3 a pak by bylo obecné řešení DR = C1*e^3x , ale to asi nebude dobře :(
Offline
myslim že není, viz http://cs.wikipedia.org/wiki/ODR#Metoda … .A9_strany
Offline
Mohli by jste mi ještě poradit trochu stím partikulárním řešením?Vim, že Yp=Yp1+Yp2 a že je to DR se specíální pravou stranou, ale pořád mi to nevychází a tak jestli by mi to mohl prosím někdo skontrolovat :)
y(x)=e^(ax) * (Q(x)*cosbx + R(x)*sinbx)* x^k
Yp1)
b1(x)=2e^3x a=3,b=0 takže k=0 a Q(x)=A
y=A*2e^3x
y'=A*6e^3x
y''=A*18e^3x
y'''=A*54e^3x
Teď to doplním do tý svý původní rovnice y''' - 9y'' + 27y' - 27y = 2e^3x
54A*e^(3x) - 9*(A*18e^(3x)) + 27*(A*18e^(3x)) - 27*(A*2e^(3x)) = 2e^(3x)
54A*e^(3x) - 162A*e^(3x) + 162*e^(3x) - 54A*e^(3x) = 2e^(3x)
e^(3x)*(54A-162A+162A-54A) = 2e^(3x) /:e^(3x)
(54A-162A+162A-54A) = 2
0A = 2 ..No a tadyto je prostě asi blbost aby mi vyšlo, ale myslím si, že bych to měl mít dobře, tak prosím o pomoc.
Yp2)
b2(x)=x-1 a=0,b=0 takže k=0 a Q(x)=Ax+B
y=Ax+B
y'=Ax
y''=A
y'''=0
Teď to zase doplním do tý svý původní rovnice, akorát s jinou pravou stranou: y''' - 9y'' + 27y' - 27y = x + 1
0 - 9*A + 27*Ax - 27*(Ax+B) = x + 1
-9A + 27Ax - 27Ax - 27B = x + 1
27Ax - 27Ax = x
x*(27A - 27A) = x
27A - 27A = 1
0A = 1 ..No tady zase asi nastává můj problém.
-9A - 27B = -1
-9*0 - 27B = -1
B = (1/27) ..Tohle by mělo být dobře
Yp2 = 0x + (1/27)
Yp = Yp1 + Yp2
Yp = 1/27
Yon = Yoh + Yp
Yoh = C1*e^3x + C2*e^(3x)*x + C3*e^(3x)*x^2 + (1/27)
Ale na internetu jim vychází yoh = C1*e^3x + C2*e^(3x)*x + C3*e^(3x)*x^2 + 1/27 (9 e^(3 x) x^2-1) x
..Děkuju
Offline
↑ Dawe_cz:
Zdravím,
co jsem zatím našla:
54A*e^(3x) - 9*(A*18e^(3x)) + 27*(A*18e^(3x)) - 27*(A*2e^(3x)) = 2e^(3x)
54A*e^(3x) - 162A*e^(3x) + 162*e^(3x) - 54A*e^(3x) = 2e^(3x) (má být 27*18=...)
Yp2)
b2(x)=x-1 a=0,b=0 takže k=0 a Q(x)=Ax+B
y=Ax+B
y'=Ax, má být jen y'=A a tedy:
y''=0
y'''=0
Pomůže?
Offline
Ahoj, moc děkuju, protože mi to pomohlo, hned to začíná vycházet.Nemohla by jsi se jeste podivat na to Yp1 co tam může být blbě :)
Jo a jak jsi mi tam zvýraznila tohle 27*(A*18e^(3x)) že neni 162, tak to se omlouvám,to jsem tam totiž blbě napsal tam má být 27*(A*6e^(3x)) a to už pak je 162, ale teď už to druhý Yp2 vychází, takže ti děkuju :)
Offline
Trojka je násobným kořenem
sage: A=var('A')
sage: f(x)=A*x^3*exp(3*x)
sage: diff(f(x),x,3) - 9*diff(f(x),x,2) + 27*diff(f(x),x) - 27*f(x) == (2*e^(3*x))
6*A*e^(3*x) == 2*e^(3*x)
sage: (_)/exp(3*x)
6*A == 2A pro kontrolu i ty derivace
sage: print(factor(diff(f(x),x))) sage: print(factor(diff(f(x),x,2))) sage: print(factor(diff(f(x),x,3))) 3*(x + 1)*A*x^2*e^(3*x) 3*(3*x^2 + 6*x + 2)*A*x*e^(3*x) 3*(9*x^3 + 27*x^2 + 18*x + 2)*A*e^(3*x)
Offline