Hatványsor-módszerrel hogy kell megoldani ezt a differenciálegyenletet?
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..
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.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!