logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 4393

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

olaprosto
postów: 40
2016-03-16 10:50:19

Metodą transformaty Laplace'a rozwiązać równanie
a) y"+4y=4sinx y(0)=4, y(0)=1

b) y"+3y'+2y=e$^-$$^x$ y(0)= y'(0)=0


tumor
postów: 8070
2016-03-16 12:32:49

Może zrobimy b)

$y``(x)+3y`(x)+2y(x)=e^{-x}$
transformujemy obie strony
$L(y``(x)+3y`(x)+2y(x))=L(e^{-x})$
$L(y``(x))+3L(y`(x))+2L(y(x))=L(e^{-x})$
oznaczmy $Y(s)=L(y(x))$,
Wtedy
$L(y`(x))=sY(s)-y(0+)$
$L(y``(x))=s^2Y(s)-sy(o+)-y`(0+)$
co przy naszych warunkach początkowych i prawostronnej ciągłości y da
$L(y`(x))=sY(s)$
$L(y``(x))=s^2Y(s)$
Zatem mamy
czyli
$s^2Y(s)+3sY(s)+2Y(s)=\frac{1}{s+1}$
czyli
$Y(s)=\frac{1}{(s+1)(s^2+3s+2)}=\frac{1}{(s+1)(s+1)(s+2)}$
co rozkładamy na ułamki proste
$\frac{-1}{s+1}+\frac{1}{(s+1)^2}+\frac{1}{s+2}$
co jest równe
$L(-e^{-x})+L(xe^{-x})+L(e^{-2x})$
stąd $y(x)=-e^{-x}+xe^{-x}+e^{-2x}$

co warto jeszcze sobie sprawdzić dla pewności, czy się zgadza.

Spróbuj analogicznie rozwiązać przykład a)


olaprosto
postów: 40
2016-03-18 11:11:32

a) y'(0)=?
$\int_{0}^{\infty}$f'(t)e$^-$$^s$$^t$dt=f(t)e$^-$$^s$$^t$ |$_{0}^{ \infty }$+s $\int_0^\infty$ f(t)e$^-$$^s$$^t$dt=-f(0+)+sF(s)
$\int_{0}^{\infty}$ f"(t) e$^-$$^s$$^t$=f'(t)e$^-$$^s$$^t$|$_{0}^{ \infty }$f'(t)e$^-$$^s$$^t$dt=f'(0+)+s(f(0+)+sF(s))=-f'(0+)-sf(0+)+s$^2$F(s)


tumor
postów: 8070
2016-03-18 11:40:23

w a) masz literówkę, nie wiem, która dana odnosi się do y a która y`.
Poza tym piszesz wzory na na transformaty pochodnych funkcji, ok. No ale coś jeszcze wypada rozwiązać dalej. :)

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj