UL/FRI/VSP-RI/ANA2/Vaje/2006-01-06
Iz E-študij, proste zakladnice študentskega znanja
|
Vaje z dne 06.01.2006
Vodil: Martin Vuk |
Sistem enačb
Poišči splošno rešitev dif. enačbe
xy' − y − 2xlogx − x = 0
in rešitev
ki zadošča pogoju y(1)=1
xy' − y = 2xlogx + x
xy' − y = 0
y' = x'c + xc'
2logx + x
x(c + c') − xc = 2xlogx + x
xc + x2c' − c = 2xlogx + x
y = xC = x(log2x + logx + D)
y = xlog2x + xlogx + Dx
y = xlog2x + xlogx + x
- Recept za reševanje Eksaktne dif. enačbe
- postavimo enačbo v obliko podobno totalnemu dif.
- postavimo
- ux = "tisto pred dx"
- uy = "tisto pred dy"
- preverimo če je uxy = uyx
- izračunamo u
- uy = ? + C'(y) primerjamo s tistim pred dy in izračunamo C(y)
- rešitev dif. enačbe zadošča enačbi u(x,y) = D
uporabimo totalni diferencial
u(x,y) uxdx + uydy
ux = 2xy
uy = (x2 − y2)
uxy = uyx
če sta enaka imamo totalni diferencial
uxy = 2x
uyx = 2x
du = 0
u(x,y) = C
2xy = ux
uy = x2 + C'(y)
(x2 − y2) = x2 + c'(y)
− y2 = c'(y)
Imamo družino funkcij
nariši nekaj članov te družine
(to so premice skozi izhodišče)
poišči dif. enačbo 1. reda, ki tej družini zadošča
- (iz rešitve iščemo dif. enačbo)
y'(x) = C
y = y'x
2x2y' + 3y2y' + 3x2 + 4xy = 0
y'(2x2 + 3y2) = − 3x2 − 4xy
nima ločljivih spremenljivk
ni linearna zaradi
in
(2x2 + 3y2)dy + (3x2 + 4xy)dx = 0
ux = 3x2 + 4xy
uy = 2x2 + 3y2
uxy = 4x
uyx = 4x
odvajamo po y
uy = 2x2 + C'(y)
2x2 + C'(y) = 2x2 + 3y2
C'(y) = 3y2
u(x,y) = x3 + 2yx2 + y3 = D
Poišči enačbo katere rešitev je družina
logy = Cx
logy = Cx
Poišči ortogonalne trajektorije na družino krivulj
družina krivulj: parabole
iščemo krivulje, ki te parabole sekajo pravokotno
ker iščemo pod katerim kotom se sekata potrebujemo odvod
y' = 2ax
družina
ortogonalna družina
dobimo elipse
- za dane družine poiščemo diferencialno enačbo
- za dobljeno dif. enačbo poiščemo ortogonalno družino tako da jo obrnemo in damo pred njo minus
Graf funkcije
je v obliki hriba.
Iščemo pot kjer je strmina največja.
T(1,1)
(poišči ortogonalno trajektorijo C = 2y2 + x2 ki gre skozi točko 1,1)
C = 2y2 + x2
C1 = 2y2 + x2
C2 = 2y2 + x2
C3 = 2y2 + x2
− 1 = 2y2 + x2
1 = 2y2 + x2
2 = 2y2 + x2
poiskati moramo ortogonalno trajektorijo skozi polje krivulj ki gre skozi točko 1,1
C = 2y2 + x2
0 = Hyy' + 2x dif. enačba ortogonalne družine
4yy' = − 2x
= 2y \; dx
logy = logx2 + 2D
y = x^2 \cdot e^{2D}
y = E \cdot x^2
dobimo rezultat
y = x2
Razvij funkcijo
v fourierjevo vrsto.
recept za računanje:
- izračunaj koeficiente a 0..neskončno in b
funkcijo se računa v 2 kosih
vsi a-ji razen prvega so nič
dobimo elipse
