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 20. 05. 2008 11:39

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Cauchyovy úloha

Najděte řešení Cauchyovy úlohy y´´´-6y´´+12y´-8y=x-2 s počátečními podmínkami y(0)=0,y´(0)=2,y´´(0)=1

Offline

 

#2 20. 05. 2008 11:53 — Editoval robert.marik (20. 05. 2008 11:56)

robert.marik
Einstein
Příspěvky: 999
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

Obecne reseni mate? Hleda se pres charakteristickou rovnici (obecne reseni asociovane homogenni rovnice) a potom bud metodou variace konstant, nebo odhadem partikularniho reseni (jedno z partikularnich reseni je linearni funkce)

PS: anebo to potrebuejte v matlabu? http://matematika.havrlant.net/forum/vi … hp?id=2745

Offline

 

#3 20. 05. 2008 11:55

Olin
Místo: Brno / Praha
Příspěvky: 2823
Reputace:   81 
 

Re: Cauchyovy úloha

Načnu to:

Charakteristická rovnice je
$ \lambda^3 - 6\lambda^2 + 12\lambda - 8 = 0\nl (\lambda - 2)^3 = 0 $

Fundamentálním systémem pak tedy je
$\mathrm{e}^{2x}, \, x \cdot \mathrm{e}^{2x}, \, x^2 \cdot \mathrm{e}^{2x}$

Aspoň doufám že to tak je…


Matematika = královna věd. Analýza = královna matematiky. (Teorie množin = bohatství matematiky.)
MKS Náboj iKS

Offline

 

#4 20. 05. 2008 12:33

plisna
Místo: Brno
Příspěvky: 1503
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

pak hledam partikularni reseni - pouziji metodu neurcitych koeficientu, protoze prava strana rovnice je linearni polynom. hledam tedy partikularni reseni ve tvaru $y_p = Ax + B$, spocitam prvni, druhou a treti derivaci $y_p$ a dosadim do puvodni rovnice a vypocitam koeficienty A, B. nakonec dopocitam reseni vyhovujici pocatecnim podminkam.

Offline

 

#5 21. 05. 2008 13:21

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

↑ robert.marik:

v tom matlabu tje snad takhle

close all; clear all;
echo off; clc;
syms a b c d x y;

y=zeros(1,100);
f= dsolve('D3y-6*D2y+12*Dy-8*y=x-2','y(0)=0','Dy(0)=2','D2y(0)=1', 'x')
for i=1:301
    t=(i-1)/100;
    y(i) = subs(f,t);
end;
cas=0:0.01:3;
subplot(3,1,1)
plot(cas,y);

options = odeset('RelTol',1e-4);
[T,Y] = ode45(@fce,[0 3],[0 2 1],options);
options = odeset('RelTol',1e-7);
[T2,Y2] = ode45(@fce,[0 3],[0 2 1],options);
subplot(3,1,2)
plot(T,Y(:,1),'.',T,Y(:,1),'-',T2,Y2(:,1),'.',T2,Y2(:,1),'--');
%hold
subplot(3,1,3)
plot(T,Y(:,1),'.',T,Y(:,1),'-',T2,Y2(:,1),'.',T2,Y2(:,1),'--')

==========================
druhy mfile
fce.m
function dy=fce(t,y)
dy = zeros(3,1);
dy(1) = y(2);
dy(2) = y(3);
dy(3) = t-2+6*y(3)-12*y(2)+8*y(1);

ale vubec si nejsem jist

Offline

 

#6 21. 05. 2008 13:28

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

jo a tu analitickou cast mame delat metodou variace konstant, nebo laplasovou transformaci :-/

Offline

 

#7 25. 05. 2008 23:23

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

y´´´-6y´´+12y´-8y = x-2
yOH = C1e^2x+C2*x*e^2x+(C3*x^2)*e^2x


yp = a+ b*x + c*x^2 + d*x^3
yp´ = b + 2*c*x +3*d*x^2
yp´´ = 2*c + 6*d*x
yp´´´ = 6*d

6*d - 12*c - 36*d*x + 12*b + 24*c*x + 36*d*x^2 - 8*a - 8*b*x - 8*c*x^2 - 8*d*x^3 = x-2

6*d - 12*c + 12*b - 8*a = -2
-36*d*x + 24*c*x - 8*b*x= 1*x
36*d*x^2 - 8*c*x = 0
- 8*d*x^3 = 0

d=0
c=0
b=-1/8
a=1/16

yp = 1/16 -1/8*x

co mam delat s tema pocatecnima podminkama ?

Offline

 

#8 25. 05. 2008 23:42

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

$y´´´-6y´´+12y´-8y = x-2 \nl<br/> yOH = C1e^2x+C2*x*e^2x+(C3*x^2)*e^2x\nl<br/>   yp = a+ b*x + c*x^2 + d*x^3\nl<br/> yp´ = b + 2*c*x +3*d*x^2\nl<br/> yp´´ = 2*c + 6*d*x\nl<br/> yp´´´ = 6*d\nl<br/>  6*d - 12*c - 36*d*x + 12*b + 24*c*x + 36*d*x^2 - 8*a - 8*b*x - 8*c*x^2 - 8*d*x^3 = x-2\nl<br/>  6*d - 12*c + 12*b - 8*a = -2\nl<br/> -36*d*x + 24*c*x - 8*b*x= 1*x\nl<br/> 36*d*x^2 - 8*c*x = 0 \nl<br/> - 8*d*x^3 = 0\nl<br/>  d=0\nl<br/> c=0\nl<br/> b=-1/8\nl<br/> a=1/16\nl<br/>  yp = 1/16 -1/8*x\nl<br/> $
sry za ten obrazek nevim jak delat derivace

co mam delat s tema pocatecnima podminkama ?

Offline

 

#9 26. 05. 2008 14:33

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

tak uz vim udelam 1 2  derivaci tohohle

$ Yoh=C1 \cdot \mathrm{e}^{2x}+C2\cdot x \cdot \mathrm{e}^{2x} +C3 \cdot x^2 \cdot \mathrm{e}^{2x} + 1/16- 1/8*x <br/>$ C1=0 ............

a pro kazdou dosadim za x 0

takze prikladek celkem v poho

Offline

 

#10 26. 05. 2008 14:39

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

hmm tak za trest ze sem to odevzdal pozde sem dostal dalsi priklad :( ....
y´´´+y´=-x*sinx     y(0)=1, y(0)´=0, y(0)´´=2

chtel sem se jen zeptat kdyz koreny jsou 0 a +-i pak homogeni strana je
Yoh=C1+C2*sinx+C3*cosx      ?
a partikularni reseni Yp=(Ax+B)*sinx+(CX+D)*cosx ??

dekuji za odpoved

Offline

 

#11 26. 05. 2008 14:40

CeCeN
Zelenáč
Příspěvky: 12
Reputace:   
 

Re: Cauchyovy úloha

popripade jaka je laplasova transformace pro x*sinx

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson