Differentiaalvergelijking oplossen

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 92

Differentiaalvergelijking oplossen

Opdracht is om de volgende differentiaalvergelijking op te lossen:
\( \frac{dy}{dx}-y^2*x^4 = 0\)
\( \frac{dy}{dx}=y^2*x^4\)
\(\frac{1}{y^2}* \frac{dy}{dx}=x^4\)
\(\int \frac{1}{y^2}* \frac{dy}{dx}=\int x^4\)
\(-y^-1 = \frac{1}{x^5} +C\)
\(y^-1 = \frac{-1}{x^5} +C\)
\( y = \frac{1}{\frac{-1}{5}x^5}+C\)
Het klopt alleen helaas niet volgens de antwoorden, maar ik zie niet wat ik fout heb gedaan.

Zou iemand mij op weg willen helpen?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Waarom 1/x5?
\(\frac{{\mbox{d}y}}{{\mbox{d}x}} = {y^2}{x^4} \Rightarrow \frac{{\mbox{d}y}}{{{y^2}}} = {x^4}\,\mbox{d}x \to \int {\frac{{\mbox{d}y}}{{{y^2}}}} = \int {{x^4}\,\mbox{d}x} \)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

baquba schreef:Opdracht is om de volgende differentiaalvergelijking op te lossen:
\( \frac{dy}{dx}-y^2*x^4 = 0\)
\( \frac{dy}{dx}=y^2*x^4\)
\(\frac{1}{y^2}dy=x^4dx\)
Probeer het nog eens.

Berichten: 92

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

TD schreef:Waarom 1/x5?
\(\frac{{\mbox{d}y}}{{\mbox{d}x}} = {y^2}{x^4} \Rightarrow \frac{{\mbox{d}y}}{{{y^2}}} = {x^4}\,\mbox{d}x \to \int {\frac{{\mbox{d}y}}{{{y^2}}}} = \int {{x^4}\,\mbox{d}x} \)
Probeer het nog eens.
Waarom klopt dit niet? :eusa_whistle:

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Je komt dus eerst tot:
\({y^{ - 1}} = \frac{{{x^5}}}{5} + C\)
En dan? Voorzichtig zijn :eusa_whistle:
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 92

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Het lijkt mij dat als je links gewoon een y wilt hebben, dat je de rechterkant in de noemer moet zetten, en de teller een 1.

ik ging hier vanuit omdat 3^-1 hetzelfde is als 1/3.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Dat klopt, maar dan krijg je:
\({y^{ - 1}} = \frac{{{x^5}}}{5} + C \to y = \frac{1}{{\frac{{{x^5}}}{5} + C}} = \cdots \)
Je kan dat nog wel wat vereenvoudigen, maar ik denk dat jij ook het volgende deed:

1/(a+b) = 1/a + 1/b

En dat is natuurlijk fout!
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 92

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Maar mijn antwoord op deze vergelijking was
\( y = \frac{1}{\frac{-1}{5}x^5}+C\)


en omdat
\( \frac{x^5}{5} \)
hetzelfde is als
\( \frac {1}{5}x^5\)


Het enige verschil met mijn antwoord is dat ik de Constante niet onder de deelstreep heb gezet dan toch?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Ja en dat is toch een groot verschil...? Als je begrijpt dat het in m'n vorig bericht nog correct is, kan je wel schrijven:
\(y = \frac{1}{{\frac{{{x^5}}}{5} + C}} = \frac{5}{{{x^5} + 5C}}\)
Die 5C is weer een constante en kan je terug gewoon een constante noemen; maar staat wel in de noemer...!
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 92

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Klopt, dat ik de C niet in de noemer heb gezet is fout natuurlijk, maar het vreemde is dat het antwoord zou moeten zijn:
\(y= \frac{1}{5}x^5 \)
Ik begrijp echter totaal niet hoe ze hieraan komen, ik neem eigenlijk aan dat dit fout is..?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Dat kan niet kloppen...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 92

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Hoe zit het nu met de volgende vergelijking:
\( \frac{dy}{dx}-3y*\sin(6x)=0\)
\( \frac{dy}{dx}=3y*\sin(6x)\)
\(\int \frac{1}{3y}dy = \int \sin(6x)dx\)
\(\ln|3y| = -\frac{1}{6}\cos(6x)+C_1\)
\(|3y| = e^{-\frac{1}{6}\cos(6x)}*e^{C_1} \)
\( 3y = ±e^{-\frac{1}{6}\cos(6x)}*C_2 ; met C_2 = e^{C_1} > 0 \)
\( 3y = e^{-\frac{1}{6}\cos(6x)}*C ; met C =/= 0 \)
\( y = \frac{1}{3} e^{-\frac{1}{6}\cos(6x)}*C ; met C =/= 0 \)
Klopt het zo op deze manier?

Moet je als je van de 3y een y maakt, ook de C aan de rechterkant door 3 delen? Het lijkt mij dat je hierdoor een andere functie krijgt, en dat het daarom dus wel moet?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

\(\int \frac{1}{3y}dy = \int \sin(6x)dx\)
Moet je als je van de 3y een y maakt, ook de C aan de rechterkant door 3 delen? Het lijkt mij dat je hierdoor een andere functie krijgt, en dat het daarom dus wel moet?
Om in het linkerlid van 3y naar y te gaan, deel je beide leden door 3...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 92

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Volgens mij zie ik het probleem.
\(\int \frac{1}{3y}dy = \int \sin(6x)dx\)
\(\frac{1}{3} \int \frac{1}{y}dy = \int \sin(6x)dx \)
\( \frac{1}{3} \ln|y| = -\frac{1}{6}\cos(6x)+C_1 \)
Zo zou het dan moeten zijn?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Differentiaalvergelijking oplossen

Klopt.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer