[wiskunde] stelsel diff vgl

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 200

[wiskunde] stelsel diff vgl

Hoi,

we hebben het stelsel:
\(x' = y - x(x²+y²-1)\)
\(y' = -x - y(x²+y²-1)\)
Gegeven is dat
\(x(t) = sin(t)\)
en
\(y(t) = cos(t)\)
een oplossing is.

a.) Laat zien dat deze oplossing voldoet

Dit is niet zo lastig en is me dan ook gelukt.

b.) Schets met de hand de oplossingskromme in het fasevlak.

Ook geen probleem.

c.) Beschouw de oplossing met beginpunt x(0) = 0.5 en y(0) = 0. Laat zien dat
\(x(t)² + y(t)² < 1\)
voor alle t.

Hier loop ik vast, want x(0) = sin(0) = 0 en y(0) = cos(0) = 1. Dus schijnbaar moet ik nog een andere oplossing zoeken? Ik zou eerlijk gezegd niet weten hoe?

Berichten: 194

Re: [wiskunde] stelsel diff vgl

Bekijk eens xx' + yy' = .... (*)

Stel z(t) = x(t)^2 + y(t)^2. Dan is z(0) = ... en via (*) kan je z(t) vinden.

Berichten: 200

Re: [wiskunde] stelsel diff vgl

ik snap je bovenste stap niet zo, want

xx' = sin(t)cos(t)

yy' = -sin(t)cos(t)

dus xx' + yy' = 0 .. ?

Berichten: 194

Re: [wiskunde] stelsel diff vgl

Enkel het oorspronkelijke stelsel gebruiken ! Dit heeft niets meer met de opl. (sin t, cos t) te maken;

nu ga je wat info zoeken over de oplossing die door (0.5,0) gaat.

Enfin,
\(xx' + yy' = - (x^2 + y^2)(x^2+y^2-1)\)
of
\(z'(t) = -2z(t)(z(t)-1)\)
.

Hieruit kan je z(t) oplossen (met beginvoorwaarde z(0) = 1/4) en deze z(t) blijkt inderdaad steeds < 1.

Berichten: 200

Re: [wiskunde] stelsel diff vgl

Hoi yoralin, sorry voor mijn late reactie, maar alsnog bedankt voor je hulp!

Ik heb het opgelost nu, en het komt er inderdaad uit. Ik heb zoiets als:

z(t) = 1/(1+3exp(-2t)) en dat is < 1 voor alle t inderdaad.

Maar ik begrijp nog steeds niet zogoed hoe je erbij komt om xx' + yy' te gebruiken. Ik heb wel een idee denk ik, doe je dit omdat je op deze manier z(t) kunt oplossen?

z(t) is namelijk ook in de vorm van 2xx' + 2yy' . Als dit zo is dan is het me duidelijk, niet zo simpel dan trouwens om daarop te komen.

Bedankt

Reageer