Differentiaalvergelijking
-
- Berichten: 220
Differentiaalvergelijking
Hallo,
Ik heb een probleem bij deze differentiaalvergelijking met constante coefficienten:
y'' - 2*y' +y = x^2*e^(3*x)
de homogene oplossing die ik vind is : karakteristieke vgl: (D-1)^2 met fundamentele oplossing x*exp(x)
dan zoek ik de particuliere oplossing
de differentiaaloperator voor x^2*exp(3*x) is gelijk aan (D-3)^3 (is dit fout?)
dus de particuliere oplossing is yp= a*x^2*exp(3*x)
deze oplossing leid ik af(2 maal) en vul dan in in de vergelijking
Nu is het probleem (als iemand nog volgt ) dat ik mijn a niet kan bepalen aangezien ik bij het invullen uiteindelijk krijg:
2*a*exp(3*x) + 8*a*x*exp(3x) + 4*a*x^2*exp(3x)= x^2*exp(3x)
ziet iemand of ik de foute particuliere oplossing heb gekozen of wat ik fout doe?
groeten
Ik heb een probleem bij deze differentiaalvergelijking met constante coefficienten:
y'' - 2*y' +y = x^2*e^(3*x)
de homogene oplossing die ik vind is : karakteristieke vgl: (D-1)^2 met fundamentele oplossing x*exp(x)
dan zoek ik de particuliere oplossing
de differentiaaloperator voor x^2*exp(3*x) is gelijk aan (D-3)^3 (is dit fout?)
dus de particuliere oplossing is yp= a*x^2*exp(3*x)
deze oplossing leid ik af(2 maal) en vul dan in in de vergelijking
Nu is het probleem (als iemand nog volgt ) dat ik mijn a niet kan bepalen aangezien ik bij het invullen uiteindelijk krijg:
2*a*exp(3*x) + 8*a*x*exp(3x) + 4*a*x^2*exp(3x)= x^2*exp(3x)
ziet iemand of ik de foute particuliere oplossing heb gekozen of wat ik fout doe?
groeten
- Berichten: 24.578
Re: Differentiaalvergelijking
Je homogene oplossing is een lineaire combinatie van exp(x) en x.exp(x), met twee constanten.
Voor je particuliere oplossing moet je voorstel zo algemeen mogelijk zijn, door die x² wordt dan:
Voor je particuliere oplossing moet je voorstel zo algemeen mogelijk zijn, door die x² wordt dan:
\(y_p = \left(ax^2+bx+c\right) e^{3x}\)
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
-
- Berichten: 220
Re: Differentiaalvergelijking
Bedankt daar help je me al een heel stuk mee vooruit!
dus als ik het goed begrijp is dus ook mijn homogene oplossing dan niet a*x*exp(x) maar (a*x+b)*exp(x)
dus de algemene oplossing is van de vorm :
y= (a*x+b)*exp(x) + (cx^2+dx+e)*exp(x)
?
dus als ik het goed begrijp is dus ook mijn homogene oplossing dan niet a*x*exp(x) maar (a*x+b)*exp(x)
dus de algemene oplossing is van de vorm :
y= (a*x+b)*exp(x) + (cx^2+dx+e)*exp(x)
?
- Berichten: 24.578
Re: Differentiaalvergelijking
Inderdaad; bij een k-de orde differentiaalvergelijking krijg je ook k constanten; hier orde 2.dus als ik het goed begrijp is dus ook mijn homogene oplossing dan niet a*x*exp(x) maar (a*x+b)*exp(x)
Bijna, let op de rode toevoeging.phenomen schreef:dus de algemene oplossing is van de vorm :
y= (a*x+b)*exp(x) + (cx^2+dx+e)*exp(3x)
Zonder beginvoorwaarden blijven a en b onbekend; c, d en e kan je bepalen.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
-
- Berichten: 220
Re: Differentiaalvergelijking
Dat is een zeer grote opheldering,(plots komen de oefeningen uit) want ik doe dit blijkbaar al een tijdje fout.
bedankt TD
bedankt TD
- Berichten: 24.578
Re: Differentiaalvergelijking
Graag gedaan, succes nog!
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
-
- Berichten: 220
Re: Differentiaalvergelijking
Iets verderop in mijn boek kom ik weer iets tegen dat ik niet begrijp. Ik denk dat het gelijkaardig is aan wat ik hier boven vroeg.
Ik heb de vgl y'' + 400y = -20*cos(20t)
particuliere oplossing van deze vgl is volgens mij: A*cos(20t)+B*sin(20t) (Methode vd onbepaalde coëfficiënten)
maar volgens mijn boek t*(A*cos(20t)+B*sin(20t))
weet iemand waarom dit zo is?
groetjes
Ik heb de vgl y'' + 400y = -20*cos(20t)
particuliere oplossing van deze vgl is volgens mij: A*cos(20t)+B*sin(20t) (Methode vd onbepaalde coëfficiënten)
maar volgens mijn boek t*(A*cos(20t)+B*sin(20t))
weet iemand waarom dit zo is?
groetjes
-
- Berichten: 220
Re: Differentiaalvergelijking
als er iemand een idee heeft, zeg maar op want ik heb morgen examen. (eigen schuld natuurlijk)
Re: Differentiaalvergelijking
particuliere oplossing van deze vgl is volgens mij: A*cos(20t)+B*sin(20t) (Methode vd onbepaalde coëfficiënten)
Het is een oplossing van y'' + 400y = 0
-
- Berichten: 220
Re: Differentiaalvergelijking
dat klopt!
nu heb ik hem, bedankt!
doordat mijn homogene opl fout was ging mijn particuliere opl ook in het honderd
net op tijd!
nu heb ik hem, bedankt!
doordat mijn homogene opl fout was ging mijn particuliere opl ook in het honderd
net op tijd!
- Berichten: 24.578
Re: Differentiaalvergelijking
Misschien is het al duidelijk, maar voor de zekerheid: je voorstel voor een particuliere oplossing kan hier niet gewoon A*cos(20t)+B*sin(20t) zijn, omdat dit al vervat zit in de algemene (homogene) oplossing. De remedie is vermenigvuldigen met t (of indien nodig, t² enz).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)
-
- Berichten: 220
Re: Differentiaalvergelijking
ja,
je moet de differentiaaloperatoren vermenigvuldigen. ik had als homogene oplossing de D + 400 gesplitst in
(D-20i)(D+20i) (met i imaginaire eenheid.)
blijkbaar moet dit toch gezien worden als D^2 + 20^2
dus ik had homogene oplossing (A*exp(20i)+B*exp(-20i) ) , waardoor ik niet doorhad dat ik een t moest bijvoegen bij de particuliere.
nu hoop ik dat ik geen nieuwe dingen als dit tegenkom want nu is het te laat
bedankt voor de hulp
je moet de differentiaaloperatoren vermenigvuldigen. ik had als homogene oplossing de D + 400 gesplitst in
(D-20i)(D+20i) (met i imaginaire eenheid.)
blijkbaar moet dit toch gezien worden als D^2 + 20^2
dus ik had homogene oplossing (A*exp(20i)+B*exp(-20i) ) , waardoor ik niet doorhad dat ik een t moest bijvoegen bij de particuliere.
nu hoop ik dat ik geen nieuwe dingen als dit tegenkom want nu is het te laat
bedankt voor de hulp
-
- Berichten: 220
Re: Differentiaalvergelijking
examenvraag: y'' + 4y = 3+2cos(t)^2
verdraaid gelijkaardig aan degene die ik hier heb gepost. Bedankt wetenschapsforum!
verdraaid gelijkaardig aan degene die ik hier heb gepost. Bedankt wetenschapsforum!
- Berichten: 24.578
Re: Differentiaalvergelijking
Graag gedaan! Goed gegaan dan, neem ik aan: proficiat!
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)