Hej, mamy problem z następującym równaniem:
\(\displaystyle{ y'=\frac{1}{t+y}}\), moja próba, to było podstawienie: \(\displaystyle{ f=t+y \rightarrow \frac{df}{dt}=1+y' \rightarrow f'-1=1/f}\) ale jak próbuję to rozwiązać ( i tak samo jeśli podstawię: \(\displaystyle{ f=\frac{1}{t+y}}\), to dostaję coś w takiej formie: \(\displaystyle{ f+\ln\left( f\right)=t }\) z czego nie ma jak rozwikłać tej funkcji.
Jak się za to zabrać?
Równanie różniczkowe zwyczajne
- kerajs
- Użytkownik
- Posty: 8585
- Rejestracja: 17 maja 2013, o 10:23
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 307 razy
- Pomógł: 3351 razy
Re: Równanie różniczkowe zwyczajne
Nie zawsze można uzyskać postać jawną. Pozostaje wtedy cieszyć się formą uwikłaną.strefa61 pisze: ↑15 maja 2020, o 17:53
\(\displaystyle{ y'=\frac{1}{t+y}}\), moja próba, to było podstawienie: \(\displaystyle{ f=t+y \rightarrow \frac{df}{dt}=1+y' \rightarrow f'-1=1/f}\) ale jak próbuję to rozwiąza to dostaję coś w takiej formie: \(\displaystyle{ f+\ln\left( f\right)=t }\) z czego nie ma jak rozwikłać tej funkcji.
Twoja próba jest sensowna lecz powinnaś dostać:
\(\displaystyle{ f-\ln \left| f+1\right| =t+C\\
y+t-\ln \left| y+t+1\right| =t+C\\
y-\ln \left| y+t+1\right| =C}\)
sądzę że z tego wyliczysz jawne \(\displaystyle{ t}\).
- Janusz Tracz
- Użytkownik
- Posty: 4068
- Rejestracja: 13 sie 2016, o 15:01
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: hrubielowo
- Podziękował: 80 razy
- Pomógł: 1393 razy
Re: Równanie różniczkowe zwyczajne
Zaproponuję sposób bez podstawiania:
\(\displaystyle{ \frac{ \dd y}{ \dd t}= \frac{1}{t+y} }\)
zapisać można jako
\(\displaystyle{ \frac{ \dd t}{ \dd y}= t+y }\)
\(\displaystyle{ \frac{ \dd t}{ \dd y}-t=y }\)
a to jest równanie liniowa gdzie zmienną niezależną jest \(\displaystyle{ y}\) a zależną \(\displaystyle{ t}\) czyli liczymy \(\displaystyle{ t(y)}\) oczywiście już w standardowy sposób np. czynnikiem całkującym:
\(\displaystyle{ e^{-y}\frac{ \dd t}{ \dd y}-e^{-y}t=e^{-y}y }\)
\(\displaystyle{ \frac{ \dd }{ \dd y} \left( e^{-y}t\right) =e^{-y}y }\)
\(\displaystyle{ t(y) = e^{y}\int e^{-y}y \dd y }\)
\(\displaystyle{ \frac{ \dd y}{ \dd t}= \frac{1}{t+y} }\)
zapisać można jako
\(\displaystyle{ \frac{ \dd t}{ \dd y}= t+y }\)
\(\displaystyle{ \frac{ \dd t}{ \dd y}-t=y }\)
a to jest równanie liniowa gdzie zmienną niezależną jest \(\displaystyle{ y}\) a zależną \(\displaystyle{ t}\) czyli liczymy \(\displaystyle{ t(y)}\) oczywiście już w standardowy sposób np. czynnikiem całkującym:
\(\displaystyle{ e^{-y}\frac{ \dd t}{ \dd y}-e^{-y}t=e^{-y}y }\)
\(\displaystyle{ \frac{ \dd }{ \dd y} \left( e^{-y}t\right) =e^{-y}y }\)
\(\displaystyle{ t(y) = e^{y}\int e^{-y}y \dd y }\)