Kezdőoldal » Közoktatás, tanfolyamok » Házifeladat kérdések » Hatványsor-módszerrel hogy...

Hatványsor-módszerrel hogy kell megoldani ezt a differenciálegyenletet?

Figyelt kérdés

y"=x-y^3


Kezdeti feltételek:

y(0)=0=y'(0)=1


sajnos még elkezdeni sem tudom...

nagyon megköszönném, ha valaki elmagyarázni, hogyan kell az ilyeneket megoldani..



2015. ápr. 21. 17:52
 1/2 bongolo ***** válasza:

A hatványsor módszerrel az y(x) függvény Taylor sorát (illetve a sor valahány tagját) lehet megkapni.

Most x=0-hoz tartozó kezdeti értékek vannak megadva, tehát 0 körül lehet majd a Taylor sort megkapni.

Maga a Taylor sor ez lenne:

y(x) = Σ y⁽ⁿ⁾(0)/n! · (x-0)ⁿ

A szumma n=0-tól megy a végtelenig.

Fentebb y⁽ⁿ⁾(0) az n-edik derváltat jelenti az x=0 helyen.

Meg van adva y⁽⁰⁾(0) és y⁽¹⁾(0) értéke:

y⁽⁰⁾(0) = y(0) = 0 (vagy 1 lenne ez is? Nem volt tiszta, amit írtál)

y⁽¹⁾(0) = y'(0) = 1


A második derivált behelyettesítéssel adódik:

y⁽²⁾(0) = y''(0) = 0 - y(0)³ = 0 (vagy ha y(0)=1 volt, akkor -1)


Most jön az igazi munka: deriválgatni kell a diff egyenletet (láncszabály!), ezzel megkapjuk a további deriváltak értékét:

y''' = 1 - 3y²·y'                 → y'''(0) = 1 - 3·y(0)²·y'(0) = ... számold ki

Aztán ezt a sort deriváljuk megint: (megint kell figyelni a láncszabályra, illetve szorzat deriválására)

y'''' = -(6y·y')·y' - 3y²·y''   → számold ki ezt is x=0-ban.

stb.


Ha meg van adva, hogy hány tagot kell kiszámolni a Taylor sorból, akkor addig kell deriválni. Ha nincs megadva, akkor rá kellene jönni (és bizonyítani), hogy egy idő után ugyanaz ismétlődik az x=0 helyettesítésekkel...


Amikor pedig megvannak a deriváltak értékei, csak be kell helyettesíteni őket a Taylor sor formulájába, amit először írtam.

2015. ápr. 21. 20:23
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/2 A kérdező kommentje:
köszi így megértettem a módszer lényegét :)
2015. ápr. 22. 09:37

Kapcsolódó kérdések:




Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!