Citat:
Ursprungligen postat av lol4reN
Vi har differentialekvationen:
(1+x^2)f'(x) + 2xf(x) = 0
Jag får detta till y = -1 + x^2 men detta är inte rätt, utan det skall vara omvända tecken...
(1 + x^2) df/dx + 2x f = 0
Du vill helst få det på separabel form. Alltså flyttar vi först
(1 + x^2) df/dx = -2xf dela med f
(1 + x^2) (df/dx)/f = -2x dela med (1+x^2)
(df/dx)/f = -2x/(1+x^2) multiplicera med dx
df/f = -2x/(1+x^2) dx
Integrera nu bägge led
§ df/f = § -2x/(1+x^2) dx
VL blir helt enkelt
ln|f| + C och kvar är HL:
§ -2x/(1+x^2) dx. g = 1+x^2 då är dg/dx = 2x och -2x = -dg/dx
§ -(dg/dx)/g dx = § -dg/g = - § dg/g = -ln|g| + D
Alltså är
ln|f| + C = -ln|g| + D låt nu E = D-C ger
ln|f| = -ln|g| + E men g = 1+x^2 ger
ln|f| = -ln|1+x^2| + E så
f = e^(-ln|1+x^2| + E)
= e^E/(1+x^2) låt nu F = e^E så är det
f = F/(1+x^2) där F bestäms av villkor.
Kontroll:
df/dx = -2xF/(1+x^2)^2 så:
(1 + x^2) (-2xF/(1+x^2)^2) + 2x F/(1+x^2)
Förläng termen 2xF/(1+x^2) med (1+x^2) ger
2xF(1+x^2)/(1+x^2) så
(1+x^2) (-2xF)/(1+x^2)^2 + 2xF(1+x^2)/(1+x^2)^2
= ((1+x^2)(-2xF) + 2xF(1+x^2))/(1+x^2)^2
= 0/(1+x^2)