matematykaszkolna.pl
:) Grześ1992: Siedze nad tym zadaniem już dobrych parę godzin moglibyście mi pomóc i rozwiązać chociaż jeden przykład ? Rozwiązać równania różniczkowe Bernouli'ego: 1)y'−y=xy2
 4y 
2)y'=

+xy
 x 
3)y'+y=y2ex
15 sie 11:22
Artur z miasta Neptuna: 1) y' −y − xy2 = 0
y' 1 


− x = 0
y2 y 
 1 y' 
z=

; z' =

 y 2y2 
z' 

− z − x = 0
2 
takie równianie już powinieneś dać rade rozwiązać
15 sie 11:37
Patronus: 1) Dzielisz przez y z najwyższą potęgą:
1dy 1 



− x = 0
y2dx y 
 1 
z =

 y 
 dy 
dz = −

 y2 
i wstawiając
 dz 

− z − x = 0
 dx 
i masz równanie liniowe, dasz radę dalej?
15 sie 11:40
Artur z miasta Neptuna: 3) analogicznie 2) zamiast przez najwyższa potęgę dzielisz przez y (gdybyś dzielił przez najwyższa potęgę czyli przez 'y' to byś nic z tym nie zrobił)
15 sie 11:43
Artur z miasta Neptuna: Patronus −−− zapomniałes o 2 w mianowniku (wyliczanie dz)
15 sie 11:44
Grześ1992: lepiej jak by ktoś z was dokończył, bo miałem już w takiej postaci i wynik mi nie wyszedł coś muszę dalej robić źle
15 sie 11:45
Grześ1992: wielkie dzięki za pomoc emotka
15 sie 11:46
Jack: nie zapomniał o 2, Ty ją niepotrzebnie dodałeś
15 sie 11:48
Grześ1992: mógł byś wytłumaczyć przejście "dz=−dy/y2 "?
15 sie 11:51
Jack: to zwykła pochodna po x.
 1 1 −1 
z=

⇒ z'=(

)'=

*y'
 y y y2 
15 sie 11:55
Jack: jako że y jest funkcją (ze zmienną x), do której nie mamy wglądu, dodajemy człon " y' "
15 sie 11:57
Jack: (całość, z', jest to po prostu pochodna funkcji złożonej)
15 sie 11:59
Grześ1992: dobra będe pisał po kolei i mnie sprawdźcie czy wszystko dobrze robię emotka
15 sie 12:03
Grześ1992:
 dz 

−z=x
 dx 
 dz 

−z=0
 dx 
dz 

=dx /∫
z 
ln|z|=−x+C z=e−x *C I teraz muszę wyznaczyć z'=...? i potem C(x)'=....?
15 sie 12:08
Grześ1992: ?
15 sie 12:23
Grześ1992: z=e−x*c(x) z'=−e−x*C(x)+e−x*C'(x) −[−e−x*C(x)+e−x*C'(x)]−e−x*C(x)=x
15 sie 12:28
Artur z miasta Neptuna: albo prościej: −z' − z = x //*(ex) −(z'ex + z*(ex)') = x*ex −(exz)' = xex −zex = ∫xex dx
 xex − ex +C 
−z =

 ex 
 xex − ex +C 
z = −

 ex 
 ex 
y = −

 ex(x−1) + C 
15 sie 12:35
Grześ1992: −e−x*C'(x)=x C'(x)=−xex /∫ C(x)=−ex(x−1)+C z=e−x*[ex(x−1)+C] z=x−1+C*e−x y=(x−1+C*e−x)−1
15 sie 12:36
Grześ1992: pomyliłem się "−" zgubiłem przy z=e−x*[−ex(x−1)+C) więc wynik y=(1−x+C*e−x)−1
15 sie 12:50
Grześ1992: a czemu w odpowiedziach jest także y=0 ?
15 sie 13:16
Jack: zobacz jakie działanie wykonujesz na samym początku.
15 sie 13:43
Grześ1992: dziele przez y2 to wtedy oznacza ze y=0 ?
15 sie 13:46
Jack: skoro dzielisz przez y2 to automatycznie zakładasz, że y≠0, tak? Zatem wynik który dalej wychodzi "dziedziczy" to założenie. Zatem na sam koniec mówisz wrócić do wyjściowego równania i zobaczyć co się dzieje, tzn. czy istnieje rozwiązanie, gdy y=0 (a więc i y'=0).
15 sie 13:48
Grześ1992: nikt nie jest chetny zrobienia 3−ego przykladu ? emotka 2 mi wyszedl
15 sie 13:50
Grześ1992: ok rozumiem emotka
15 sie 13:51
Jack: "2" − to jakaś odpowiedź do któregoś z zadań? Co Ci w 3. wyszło?
15 sie 13:52
Jack: 3) y'+y=y2ex : / y2
y' 1 

+

=ex
y2 y 
 −1 
z=y−1 ⇒ z'=

y'
 y2 
Stąd, −z'+z=ex a. CORJ z'=z ⇔ z=Cex b.[PCSRJ (uzmiennienie stałej) z=c(x)ex z'=c(x)'ex+c(x)ex Zatem: c(x)'ex−c(x)ex+c(x)ex=ex c(x)'ex=−ex c(x)'=−1 ∫c(x)'dx=∫−1dx ⇔ c(x)=−x+c Więc ostatecznie:
 1 
a) z=

=Cex(−x+c) ⇒
 y 
 1 
y=

dla y≠0
 Cex(−x+c) 
b) y=0 (bo 0=0 w wyjściowym równaniu)
15 sie 14:04
Grześ1992: w 3 powinno wyjsc y=+/−Cx2−x a mi wyszedl zupelnie inny emotka musze na chwile wyjsc bede za ok 30 min.
15 sie 14:34
Artur z miasta Neptuna: 3) y' + y = y2ex
y' 1 

+

= ex
y2 y 
 1 −y' 
z=

; z' =

 y y2 
−z' + z = ex //*(e−x) −z'*(e−x) + ze−x = 1 −(z*e−x)' = 1 −ze−x = x+C −z = (x+C)ex z = −(x+C)ex
 1 
z = −

 (x+C)ex 
i taki ma wyjśc wynik ... pomyliły Ci sie z jakims innym zadaniem
15 sie 14:42
Jack: +\− może wyjść w zadaniu w którym robisz podstawienie np. z=1/y2 (dajesz parzystą potęgę). Gdyby w moim rozwiązaniu zrobić porządek ze stałymi, wyszedłby ten sam wynik który masz na wolframie (i u Artura, choć w ostatnim kroku powinno stać y=...)
15 sie 14:49
Artur z miasta Neptuna: fakt fakt ... y winien byc emotka
15 sie 14:56
Grześ1992: już jestem wielkie dzięki emotka chyba po prostu autor książki pomylił kolejność odpowiedzi tam gdzie 3) napisal odp. do 4) i odwrotnie emotka
15 sie 15:44
Grześ1992: czyli na koncu w 3 zadaniu dla y=0 napisać: y'=0 czyli 0=0 i to wystarczy ? emotka
15 sie 16:02
Jack: do 3) masz dwie odpowiedzi: y= (ułamek) lub y=0. Nie pisz tego, "0=0" bo to tylko sprawdzenie, czy L=P w wyjściowym równaniu.
15 sie 16:54
Grześ1992: bo nie rozumiem kiedy to y=0 jest poprawne a kiedy nie ? mozesz mi to pokazac na przykladzie zad. 2) i 3), w 2) dziele przez y czyli też y≠0 ?
15 sie 17:00
Jack: w każdym z tych przypadków rozwiązaniem jest również y=0. Gdybyś miał równanie (pomijam "bernoulliowatość"): y'+y=1, to widać, że jak postawisz y=0 (oraz y'=0) otrzymasz 0=1, co nie jest prawdą. Wtedy wnioskujesz, że y=0 nie jest rozwiązaniem. Oczywiście, takiego sprawdzenia dokonujesz tylko wtedy, gdy dzieliłeś/mnożyłeś obie strony i wyskoczyło Ci założenie. Dzieląc przez y oczywiście zakładasz, że y≠0 czyli y≠0. Dlatego kolejne rachunki działają sprawnie, o ile zachowujesz to założenie. Stąd, aby się upewnić czy nie pomijasz przypadkiem rozwiązania musisz zawsze wrócić na początek i sprawdzić w równaniu sprzed dzielenia/mnożenia, czy wyrzucona wartość nie jest rozwiązaniem.
15 sie 17:26