Matematické Fórum


1. 8. 2026 (L) Fórum bude brzy uzavřeno 😿

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: 1174
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: 1174
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: 1174
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: 1174
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: 1273
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