Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2015-09-18, 08:51
  #1
Medlem
Virtsas avatar
Tja! Har nyligen börjat gå en differentialekvationskurs och är i behov av hjälp på en uppgift som lyder:

Bestäm lösningen till differentialekvationen:
dx/dt=3/x(1+t)
med initialvärdet x(0)=3.

Kan någon vänlig själ visa hur svaret fås?
Citera
2015-09-18, 09:26
  #2
Medlem
transBarbros avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Virtsa
Tja! Har nyligen börjat gå en differentialekvationskurs och är i behov av hjälp på en uppgift som lyder:

Bestäm lösningen till differentialekvationen:
dx/dt=3/x(1+t)
med initialvärdet x(0)=3.

Kan någon vänlig själ visa hur svaret fås?

Lite oklart hur högerledet ser ut. Är det 3/[x*(1+t)] eller (3/x)*(1+t)?

Utgår från fall 1. DE är separabel:

x*dx = 3*dt/(1+t)

Integrera bägge membra, sätt in randvillkor, klart.

Edit:

Integrera i x-led från 3 till x och i t-led från 0 till t. Detta ger:

x^2/2 - 3^2/2 = 3*ln(1+t) - 3*ln(1+0)
x^2/2 = 9/2 + 3*ln(1+t)
x^2 = 9 + 6*ln(1+t)

Givet att 9+6*ln(1+t) >= 0, vilket är fallet om exvis t>= 0, existerar reella lösningar, nämligen

x(t) = + sqrt( 9 + 6*ln(1+t)) och
x(t) = - sqrt( 9 + 6*ln(1+t))

Den nedre lösningen stämmer inte med RV, x(0) = -3 <> 3, så den kan förkastas.
__________________
Senast redigerad av transBarbro 2015-09-18 kl. 09:38.
Citera
2015-09-18, 10:34
  #3
Medlem
N3ss3s avatar
Är det en uppgift? Hmm Ja, då skall den också postas i underforumet för uppgifter.

Fysik, matematik och teknologi --> Naturvetenskapliga uppgifter
/Moderator
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback