Analiza matematyczna 2/Test 14: Przegląd metod całkowania równań różniczkowych zwyczajnych

Z Studia Informatyczne
Wersja z dnia 08:49, 28 sie 2023 autorstwa Luki (dyskusja | edycje) (Zastępowanie tekstu – „ \displaystyle ” na „”)
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania

Równanie x˙xt=0 jest równaniem

o zmiennych rozdzielonych

Bernoullego

liniowym


Równanie (x˙)2+x=t jest równaniem różniczkowym

rzędu pierwszego

rzędu drugiego

liniowym niejednorodnym


Funkcja x(t)=cost jest rozwiązaniem równania różniczkowego

x¨+x=0

x˙+x=2sin(π4t)

(x˙)2+x2=1


Równanie charakterystyczne dla równania x(4)+2x=t

ma pierwiastek podwójny równy 1

ma cztery pierwiastki zespolone o częściach rzeczywistych równych 0

ma cztery pierwiastki zespolone o niezerowych częściach rzeczywistych


Rozwiązaniem ogólnym równania x˙x=cost

jest Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\displaystylex”): {\displaystyle \displaystylex(t)=Ce^{-t}-\cos t,} gdzie C jest stałą dowolną

jest Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\displaystylex”): {\displaystyle \displaystylex(t)=Ce^{t},} gdzie C jest stałą dowolną

jest Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\displaystylex”): {\displaystyle \displaystylex(t)=Ce^{t}-0.5\cos t,} gdzie C jest stałą dowolną


Rozwiązaniem równania 1t2x˙+1+x2=0 jest funkcja x(t) zadana równaniem

arsinhxarcsint=0

ln|x+1+x2|=arcsint

ln|x+1+x2|=ln|1+t1t|


Dane jest równanie różniczkowe Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\displaystylex”): {\displaystyle \displaystylex^{(n)}+a_1x^{(n-1)}+\ldots+a_{n-1}x=t^4} mające n różnych pierwiastków równania charakterystycznego. Rozwiązania szczególnego (metodą przewidywań) szukamy w postaci

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\displaystylex”): {\displaystyle \displaystylex(t)=a_1t^4+a_2t^3+a_3t^2+a_4t+a_5}

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\displaystylex”): {\displaystyle \displaystylex(t)=e^t(a_1t^4+a_2t^3+a_3t^2+a_4t+a_5)}

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\displaystylex”): {\displaystyle \displaystylex(t)=a_1t^5+a_2t^4+a_3t^3+a_4t^2+a_5t}


W rozwiązaniu ogólnym równania x˙x=0 bierzemy stałą C tak, by rozwiązanie równania przechodziło przez punkt (ln2,1). Ta stała jest równa

2

2

12


Weźmy rozwiązanie ogólne równania x¨+x=1 ze stałymi dowolnymi C1 i C2. Jeśli to rozwiązanie oraz jego pochodna przechodzą przez punkt (π2,π), to stałe C1 i C2 należą do zbioru

{π,1}

{π,π1}

{1π,π2}