2013-08-08, 15:49
  #40297
Medlem
GustavEnzlings avatar
Om

u_{xx} =4u_{t}
0<x<1
t>0
u(0,t)=u(1,t)=0
u(x,0)=min{x,1-x}

och jag vill finna u(x,t) genom variabelseparation kan jag genom

T'(t)/T(t)=X''(x)/X(x)=separationskonstant

komma fram till att

u(x,t)=sum{B_n*e^{-pi^2*n^2*t}*sin(n*pi*x)}, n från 0 till \infty.

(Jag tror att ovan stämmer, men är inte säker.)

Hur går jag vidare härifrån för att komma fram till svaret som är

u(x,t)=4/pi^2*sum{(-1)^k/(2k+1)^2*e^{-1/4*(2*k+1)^2*pi^2*t}*sin((2k+1)pi*x)}, k från 0 till \infty

Jag känner bland annat att det fetstilta randvillkoret förvirrar mig.

__________________
Senast redigerad av GustavEnzling 2013-08-08 kl. 16:32.
Citera
2013-08-08, 16:37
  #40298
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av GustavEnzling
Om

u_{xx} =4u_{t}
0<x<1
t>0
u(0,t)=u(1,t)=0
u(x,0)=min{x,1-x}

och jag vill finna u(x,t) genom variabelsepation kan jag genom

T'(t)/T(t)=X''(x)/X(x)=separationskonstant
Det sista stämmer inte. Du har glömt faktorn 4.

Sätter du u(x, t) = X(x) T(t) så får du ekvationen X''(x) T(t) = 4 X(x) T'(t), dvs X''(x)/X(x) = 4 T'(t)/T(t) = konstant.



Citat:
Ursprungligen postat av GustavEnzling
komma fram till att

u(x,t)=sum{B_n*e^{-pi^2*n^2*t}*sin(n*pi*x)}, n från 0 till \infty.

(Jag tror att ovan stämmer, men är inte säker.)

Hur går jag vidare härifrån för att komma fram till svaret som är

u(x,t)=4/pi^2*sum{(-1)^k/(2k+1)^2*e^{-1/4*(2*k+1)^2*pi^2*t}*sin((2k+1)pi*x)}, k från 0 till \infty

Jag känner bland annat att det fetstilta randvillkoret förvirrar mig.

Du ska bestämma B_n så att u(x, 0) = min{x,1-x} = { x då x < 1/2; 1-x då x > 1/2 }

Om du har fått fram korrekt ansats för u(x, t) får du
u(x, 0) = sum{B_n*sin(n*pi*x)}, n från 0 till \infty.

Kan du utveckla min{x,1-x} som en serie i sin(n*pi*x) så att du kan identifiera B_n?
Citera
2013-08-08, 17:27
  #40299
Medlem
beräkna kvoten av z/z och svara i polär form om z = 5(cos 45° + i sin 45°)

5/5(cos 45°-45° + i sin 45°-45°) =

1(cos 0° + i sin 0°) =

cos 0° + i sin 0°

fel?
Citera
2013-08-08, 17:29
  #40300
Medlem
adequates avatar
Citat:
Ursprungligen postat av tsaritsan
beräkna kvoten av z/z och svara i polär form om z = 5(cos 45° + i sin 45°)

5/5(cos 45°-45° + i sin 45°-45°) =

1(cos 0° + i sin 0°) =

cos 0° + i sin 0°

fel?
Står det verkligen z/z? För det är ju trivialt att det är 1. Står det inte typ z/z*? (z delat med z-konjugat)
Citera
2013-08-08, 17:38
  #40301
Medlem
Hej,

vad ar det lokala maximum o minimum i f(x)? inom intervallet [-1,4]

f(x)=|x|+x^2-3x+3

jag gjorde føljande, två fall av av |x| dvs +-x.

sedan tog jag ut nollstallena utifrån de två olika fallen av f(x). x1=3 x2=-1 x3=3 x4=1.

sedan derivera jag de två fallen utav f(x) och fick x1'=1 och x2'=2

utifrån dessa har jag tar jag bara de hogsta vardena, -1 och 3? eller missa jag(måste ta med) ændpunkterna[-1,4].
Citera
2013-08-08, 17:43
  #40302
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av DO3
Hej,

vad ar det lokala maximum o minimum i f(x)? inom intervallet [-1,4]

f(x)=|x|+x^2-3x+3

jag gjorde føljande, två fall av av |x| dvs +-x.

sedan tog jag ut nollstallena utifrån de två olika fallen av f(x). x1=3 x2=-1 x3=3 x4=1.

sedan derivera jag de två fallen utav f(x) och fick x1'=1 och x2'=2

utifrån dessa har jag tar jag bara de hogsta vardena, -1 och 3? eller missa jag(måste ta med) ændpunkterna[-1,4].
Blir lite småförvirrad av din lösning så jag garanterar inte att du har gjort rätt på allt, men du måste undersöka ändpunkterna ja. Betrakta t.ex. f(x) = x^2 på intervallet [-1, 1]. Här antas maximum för funktionen just i ändpunkterna av intervallet.
Citera
2013-08-08, 18:11
  #40303
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av adequate
Står det verkligen z/z? För det är ju trivialt att det är 1. Står det inte typ z/z*? (z delat med z-konjugat)

oj, nä precis! det stod z/konjugatet av z. hehe. då förstår jag att boken vill ha det till cos 90° + i sin 90°.

förresten undrar jag över denna också, om jag har gjort fel eller inte:

skriv talet ((2+2i)(1+sqrt(3)i))/(3i(sqrt(12) - 2i) i polär form

börjar med att göra om samtliga delar till polär form...

(2+2i) = sqrt(8)(cos 45° + i sin 45°)

(1+sqrt(3)i) = 2(cos 60° + i sin 60°)

täljaren = 2sqrt(8)(cos 105° + i sin 105°)

3i = 3(cos 90° + i sin 90°)

(sqrt(12) - 2i) = 4(cos 30° + i sin 30°)

nämnaren = 12(cos 120° + i sin 120°)

täljaren/nämnaren = (sqrt(8)/6)(cos (-15°) + i sin (-15°)) =

(sqrt(8)/6)(cos 15° - i sin 15°)

fel?
Citera
2013-08-08, 18:20
  #40304
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Rulao
Som OneDoesNotSimply skrev är ett bra sätt att använda sin(2x)/2 = sin(x)cos(x). Du kan med hjälp av denna identitet se att f(t) = (1/2)sin(2at). Detta är enkelt att derivera med kedjeregeln.

Alternativt kan man använda produktregeln direkt. Du får då att f´(t) = a*cos^2(at) - a*sin^2(at) = a(cos^2(at) - sin^2(at)) = [cos(2at) = cos^2(at) - sin^2(at)] = a*cos(2at).
Missade detta svaret, tackar för hjälpen!
Citera
2013-08-08, 18:28
  #40305
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av tsaritsan
(sqrt(12) - 2i) = 4(cos 30° + i sin 30°)
Här är det fel. Om du ritar upp sqrt(12) - 2i i komplexa talplanet ser du att 30° är en kraftig underdrift. Argumentet bör nog vara 360° - 30° = 330° (eller -30° om du föredrar det). I övrigt tycker jag att det ser rätt ut.

EDIT: 360 - 30 = 330 ska det vara.
__________________
Senast redigerad av Rulao 2013-08-08 kl. 18:33.
Citera
2013-08-08, 18:39
  #40306
Medlem
GustavEnzlings avatar
Citat:
Ursprungligen postat av manne1973
Det sista stämmer inte. Du har glömt faktorn 4.

Sätter du u(x, t) = X(x) T(t) så får du ekvationen X''(x) T(t) = 4 X(x) T'(t), dvs X''(x)/X(x) = 4 T'(t)/T(t) = konstant.




Du ska bestämma B_n så att u(x, 0) = min{x,1-x} = { x då x < 1/2; 1-x då x > 1/2 }

Om du har fått fram korrekt ansats för u(x, t) får du
u(x, 0) = sum{B_n*sin(n*pi*x)}, n från 0 till \infty.

Kan du utveckla min{x,1-x} som en serie i sin(n*pi*x) så att du kan identifiera B_n?

Ursäkta slarvfelet med konstanten. Jag är inte särskilt bra på serier. Hur utvecklar jag en serie i sin(n*pi*x) för att identifiera B_n?

En udda serie ger a_n=0 och b_n=1/L*\int{2*n*pi*x/L} dx, x från -L till L?

Hur blir det här?

b_n= 2*\int{f(x)*sin(n*pi*x)} dx, x från 0 till 1

ger

b_n=-2/(n*pi)*((-1)^n-1)

vilket är

b_n=4/(n*pi) för n=2k+1, k från 0 till /infty

och

b_n=0 för n=2k, k från 0 till \infty

vilket känns fel. Mitt tunna kompendie är mycket exempelfattigt.

Eller är det

a_n=0

b_n =

= 2/(1/2)*\int{x*sin(n*pi*x/(1/2))}, {x från 0 till 1/2} +

+ 2/(1/2)*\int{(1-x)*sin(n*pi*x/(1/2))}, {x från 1/2 till 1} = en del pill?


Blöh!
Citera
2013-08-08, 18:53
  #40307
Medlem
Håller på med sommarmatte på chalmers och behöver hjälp med två frågor:

Triangeln ABC är rätvinklig med rät vinkel vid hörnet C och vinkel v vid hörnet B. Beräkna a = |BC|, givet att c = |AB| = 5, och att tan v = 12/8.

http://imgur.com/NV0LWOo

Bilden ovan visar hur jag tolkar triangeln men det som gör mig förvirrad är att om man utnyttjar att tan = 12/8 är 2 sidor i triangeln, dvs 12^2 + 8^2 = c, vilket självklart inte är 5^2. Jag inser att jag gör ett grovt tankefel men kan inte sätta fingret på vad det är.

I triangeln ABC, inför beteckningarna a = |BC|, b = |CA|, c = |AB|.
Finn c, givet att triangeln är likbent, vinkeln vid C är trubbig, a = b = 9, sin C = 6/9.

Bedömde att inte var möjligt att använda sinusteoremet och gjorde därför en omvandling av sin C till cos C = sqrt45/9. Försökte därefter använda cosinusteoremet men allting blev bara knas.
Citera
2013-08-08, 19:03
  #40308
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av tsaritsan
skriv talet ((2+2i)(1+sqrt(3)i))/(3i(sqrt(12) - 2i) i polär form

börjar med att göra om samtliga delar till polär form...

(2+2i) = sqrt(8)(cos 45° + i sin 45°)

(1+sqrt(3)i) = 2(cos 60° + i sin 60°)

täljaren = 2sqrt(8)(cos 105° + i sin 105°)

3i = 3(cos 90° + i sin 90°)

(sqrt(12) - 2i) = 4(cos 30° + i sin 30°)

nämnaren = 12(cos 120° + i sin 120°)

täljaren/nämnaren = (sqrt(8)/6)(cos (-15°) + i sin (-15°)) =

(sqrt(8)/6)(cos 15° - i sin 15°)

fel?

Jag får sqrt(2)/3*e^(i*pi/4)

Jag förenklar uttrycket och väntar med att införa polär form tills jag får (1+i)/3.

För att komma dit på enklaste sätt bryter jag ut 2 ur parentesen i nämnaren. (1+isqrt(3)) i täljaren multipliceras med i. På så vis kan den förkortas bort.
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in