Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 7

Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

Ik probeer de differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3 op te lossen, maar het lukt me niet.

Ik ging als volgt te werk:

dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

∫dy/4y-y^3 = ∫ 1 dt = t + c

∫dy/y(2-y)(2+y) = t + c



ben ik op de goede weg als ik denk dat ik deze breuk nu moet uitsplitsen? zo ja, hoe?

hopelijk kan iemand me helpen ;)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

Ga verder:

1/(y(y-2)(y+2))=a/y+b/(y-2)+c/(y+2)

Los a. b en c op ...

Berichten: 7

Re: Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

Ok, ik ben dus op de goede weg..

1/(y(y-2)(y+2))=a/y+b/(y-2)+c/(y+2)

1/(y(y-2)(y+2))=a(y-2)(y+2)/y(y-2)(y+2) + by(y+2)/y(y-2)(y+2) + cy(2-y)/y(y-2)(y+2)

oftwel

a(y-2)(y+2) + by(y+2) + cy(y-2) = 1

4a-ay^2 + 2by+by^2 + 2cy-cy^2 = 1

(b-a-c)y^2 + (2b+2c)y + 4a = 0y^2 + 0y + 1

hieruit krijg ik het stelsel

(1) b-a-c = 0

(2) 2b+2c = 0

(3) 4a = 1

(4) a+b+c=1

Uit (1), (3) en (4) haal ik a=1/4 b=1/2 en c=1/4 maar dit komt niet overeen met (2)

Zit er een fout in mijn stelsel? Of is dit stelsel wel gewoon op te lossen?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

a(y-2)(y+2) + by(y+2) + cy(y-2) = 1
Dis is goed, maar heb je niet goed uitgewerkt ...

Bv (a+b+c)y²+...

Berichten: 7

Re: Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

oh wacht volgens mij klopt er iets niet.

in mijn 1e post kwam ik uit op
∫dy/y(2-y)(2+y) = t + c
in jouw post gaf je aan:
Ga verder:

1/(y(y-2)(y+2))=a/y+b/(y-2)+c/(y+2)
volgens mij moet dit 1/(y(2-y)(2+y))= a/y+b(2-y)+c(2+y) zijn? (2-y ipv y-2)

dan kom ik namelijk wel uit op
a(2-y)(2+y) + by(2+y) + cy(2-y) = 1

4a-ay^2 + 2by+by^2 + 2cy-cy^2 = 1

(b-a-c)y^2 + (2b+2c)y + 4a = 0y^2 + 0y + 1

hieruit krijg ik het stelsel

(1) b-a-c = 0

(2) 2b+2c = 0

(3) 4a = 1

(4) a+b+c=1

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

Je hebt gelijk wat betreft die noemer y(2-y)(2+y) ...

dan klopt:
(1) b-a-c = 0

(2) 2b+2c = 0

(3) 4a = 1
Wat geeft dit voor opl?

Berichten: 7

Re: Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

daar krijg ik uit
(2) b = -c

(3) a = 1/4

invullen in (1) geeft

-c-1/4-c=0

-2c=1/4

c=-1/8

dus

a = 1/4

b = 1/8

c = -1/8
maar a+b+c=1 geldt toch ook?

edit: oh daar zit dus mijn fout. a+b+c=1 geldt niet, dus het antwoord van de breuksplitsing wordt

(1/4)/y + (1/8)/(2-y) + (-1/8)/(2+y)

en vervolgens kan ik dit gewoon integreren.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Differentiaalvergelijking dy/dt = 4y(t) - y(t)^3

(4) a+b+c=1
Ik heb niet gevraag hoe je hieraan komt, maar als dat ook zou moeten gelden, zou het stelsel strijdig worden ...

Nu integreren ...

Je kan sneller aan a, b en c komen. Nieuwsgierig?

Reageer