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 08. 09. 2021 23:03 — Editoval Mojunk (08. 09. 2021 23:24)

Mojunk
Zelenáč
Příspěvky: 6
Škola: IES FSV UK
Pozice: Student
Reputace:   
 

Diferenciální rce - Vlastnosti maximálních řešení

Dobrý den, potřeboval bych pomoci s otázkou ze sady na ústní zkoušku. Děkuji za jakoukoliv pomoc

Uvažujme rovnici [mathjax]y'= x^{2} - y^{2}[/mathjax] Nechť y je maximální řešení této rovnice splňující [mathjax]y(1) > -1[/mathjax]. Ukažte, že y je definováno na intervalu obsahujícím interval [mathjax]\langle 1, +\infty )[/mathjax] a pro každé x [mathjax]\in \langle 1, +\infty )[/mathjax] platí [mathjax]y(x) > -x.[/mathjax]

Dle vyučujícího bychom neměli být schopní toto normálně vypočítat s tím, co umíme, ale pro dokázání by mělo být možné použít větu o existenci a jednoznačnosti, úvahy o monotonii a větu o opouštění kompaktu.

Offline

 

#2 09. 09. 2021 20:14 — Editoval laszky (29. 06. 2022 01:47)

laszky
Příspěvky: 2361
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Diferenciální rce - Vlastnosti maximálních řešení

↑ Mojunk:

Ahoj, bez ohledu na tebou zminenou vetu, ci uvahy, jak bude vypadat graf funkce [mathjax]y(x)[/mathjax] na okoli nejakeho bodu [mathjax]x_0[/mathjax], pokud nastane situace [mathjax]y(x_0)=-x_0[/mathjax]?

Offline

 

#3 11. 09. 2021 17:53 — Editoval Mojunk (12. 09. 2021 10:51)

Mojunk
Zelenáč
Příspěvky: 6
Škola: IES FSV UK
Pozice: Student
Reputace:   
 

Re: Diferenciální rce - Vlastnosti maximálních řešení

↑ laszky:

Ahoj, děkuji za nápovědu. Přiznám se, že v tom dost plavu. Myslím, že se jedná o rovnoběžné přímky s osou x na okolí bodu x za podmínky [mathjax]y(x)=-x[/mathjax]. (koukal jsem na wolfram)

Tuším z vět, že pokud bychom specifikovali poč. podmínku, tak by řešení mělo existovat a být určeno jednoznačně. Od pohledu má zadaná fce spojité parciální derivace podle y. Mate mě, ale ta poč. podmínka zadaná nerovnicí.

Z věty o opouštění kompaktu tuším, že kdybychom si vzali v prvním kvadrantu čtverec, tak by ten čtverec mělo maximální řešení opustit. Vycházím z faktu, že zadaná fce je spojitá na [mathjax]R^2[/mathjax].

Offline

 

#4 13. 09. 2021 22:55 — Editoval Mojunk (13. 09. 2021 23:00)

Mojunk
Zelenáč
Příspěvky: 6
Škola: IES FSV UK
Pozice: Student
Reputace:   
 

Re: Diferenciální rce - Vlastnosti maximálních řešení

Kdyby to někomu pomohlo přidávám i znění oněch vět...

O existenci a jednoznačnosti řešení: Nechť [mathjax]G \subset R x R^{n}[/mathjax] je otevřená neprázdná množina, [mathjax]f : G \rightarrow R^{n}[/mathjax] splňuje podmínku: Pro každé [mathjax]i \in {1,...,n}[/mathjax] platí, že [mathjax]f_{i}[/mathjax] je spojitá na G a její parciální derivace podle druhé, třetí,..., (n+1)-té proměnné jsou spojité na G. Jestliže [mathjax][t_{0},x^{0}] \in G[/mathjax], potom existuje právě jedno maximální řešení rovnice [mathjax]x'(t) = f(t, x(t))[/mathjax] splňující [mathjax]x(t_{0})=x^{0}[/mathjax] (počáteční podmínku).

O opouštění kompaktu: Nechť [mathjax]G \subset R x R^{n}[/mathjax] je otevřená, [mathjax]K \subset G[/mathjax] je kompaktní, [mathjax]f[/mathjax] je spojitá na G, x je maximální řešení rovnice [mathjax]x'(t) = f(t, x(t))[/mathjax] definované na intervalu (a,b), [mathjax]t_{0} \in (a,b)[/mathjax] a [mathjax][t_{0},x(t_{0})] \in K[/mathjax]. Pak existují [mathjax]\tau_{1} \in (a,t_{0})[/mathjax] a [mathjax]\tau_{2} \in (t_{0},b)[/mathjax] taková, že [mathjax][\tau_{i}, x(\tau_{i})] \notin K[/mathjax] pro i=1,2.

Napadlo mě, že pro směr do nekonečna by se dalo říci, že když si budeme brát větší a větší čtverce (kompakt), tak nám z nich řešení bude utíkat, ale bod[1,1] je mi záhadnou. Prosím o pomoc... Netuším zda je to správný postup.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson