2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение05.07.2011, 21:10 


01/02/11
21
$y'y'''-(y'')^2-3(y')^2y''-4(y')^4=-16y(y')^3$
$y(0)=0, y'(0)=-3, y''(0)=12$
Записал $y'=p$, от чего получил
$p''-3p'-4p=-16y$
Не уверен что это правильно, так как дальше ни чего не выходит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уровнение
Сообщение05.07.2011, 21:14 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
petia.p в сообщении #465538 писал(а):
Записал $y'=p$

Такая замена используется лишь в случае, когда в уравнении нет $y$, т.е. для $F(y',y'',...,y^{(n)})=0$.
Возможно, левую часть можно как-то свернуть, поскольку она "однородна" по сумме порядков производных у одночленов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уровнение
Сообщение05.07.2011, 21:21 


01/02/11
21
Sonic86 в сообщении #465540 писал(а):
petia.p в сообщении #465538 писал(а):
Записал $y'=p$

Такая замена используется лишь в случае, когда в уравнении нет $y$, т.е. для $F(y',y'',...,y^{(n)})=0$.
Возможно, левую часть можно как-то свернуть, поскольку она "однородна" по сумме порядков производных у одночленов.

Простите за наглость, но я в последние дни прорешал не мало уравнений такого типа, где нет $x$. И всегда пользовался этой заменной.
$y'=p$
$y''=pp'$
$y'''=p(p')^2+p^2p''$

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение05.07.2011, 21:26 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
petia.p в сообщении #465547 писал(а):
Простите за наглость, но я в последние дни прорешал не мало уравнений такого типа, где нет $x$. И всегда пользовался этой заменной.
$y'=p$
$y''=pp'$
$y'''=p(p')^2+p^2p''$

Ой! Я вру. :oops: Я забыл, что $p=p(y)$.
Так тогда у Вас получается обычное линейное неоднородное диффуравнение с постоянными коэффициентами со специальной правой частью справа. Решается как обычно - характеристическое уравнение, однородное общее решение, неоднородное частное решение и все :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение05.07.2011, 21:36 


01/02/11
21
Если бы окончательное уравнение было бы:
$y''+ay'+by=f(x)$
то это действительно было бы легко. Получилось бы
$y(x)=y(x)_h+y(x)_p$
Но у меня выходит
$p(y)=p_h+p_p$
А мне нужно
$y(x)=...$

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 06:49 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
petia.p в сообщении #465561 писал(а):
Но у меня выходит
$p(y)=p_h+p_p$
А мне нужно
$y(x)=...$

Все-таки нужно найти $y'=p(y)=p_h+p_p$ в явном виде и проинтегрировать полученный диффур, тогда может получится $y=y(x)$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 08:35 


19/01/11
718
Sonic86 , чуть чуть не уверен , НО как бы я не стараюсь, не могу привести уравнение в полной производной ,,,, :x ... может лучше этого не сделать а?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 09:17 
Заслуженный участник


22/11/10
1184
Может быть ошибка в условии? Если $y''(0)=-12$, то
$y'=4y-3$

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 09:26 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
sup в сообщении #465653 писал(а):
Может быть ошибка в условии? Если $y''(0)=-12$, то
$y'=4y-3$

Да, я тоже сейчас попробовал, тоже пришел к такому мнению :oops: Иначе вряд ли мы получающийся интеграл возьмем. Т.е. надо найти общее решение, а потом искать константы исходя из начальных условий.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 11:34 


01/02/11
21
sup в сообщении #465653 писал(а):
Может быть ошибка в условии? Если $y''(0)=-12$, то
$y'=4y-3$

Простите, действительно $y''(0)=-12$
Получил такое общее решение
$p=y'=C_1e^y+C_2e^{-4y}-8y+8$
Нашел $y''=...$
И от системы двух уравнений, нашел $C_1=-\frac{78}{5}, C_2=\frac{23}{5}$
Получается
$y'=-\frac{78}{5}e^y+\frac{23}{5}e^{-4y}-8y+8$
А что теперь?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 11:47 
Аватара пользователя


05/05/11
511
МВТУ
Подставляйте и интегрируйте! $y$ вроде как дан.

Чтобы не смущало отсутствие x запишите уравнение в виде:

$y'=-\frac{78}{5}e^{y(x)}+\frac{23}{5}e^{-4y(x)}-8y(x)+8$

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 11:51 
Заслуженный участник


22/11/10
1184
petia.p
Константы при экспонентах Вы нашли неправильно. Должны получиться нули и все сведется к уравнению
$y'=4y-3$
Да прямо для него проверьте начальные условия и сами все увидите.

-- Ср июл 06, 2011 14:57:01 --

Мммммммммм ... дык это Вы неправильно общее решение выписали. Должно быть
$p=C_1e^{4y} + C_2e^{-y} +4y-3$

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите решить дифференциальное уравнение
Сообщение06.07.2011, 12:37 


01/02/11
21
sup в сообщении #465700 писал(а):
petia.p
Константы при экспонентах Вы нашли неправильно. Должны получиться нули и все сведется к уравнению
$y'=4y-3$
Да прямо для него проверьте начальные условия и сами все увидите.

-- Ср июл 06, 2011 14:57:01 --

Мммммммммм ... дык это Вы неправильно общее решение выписали. Должно быть
$p=C_1e^{4y} + C_2e^{-y} +4y-3$

Все верно! Моя невнимательность меня погубит.
$y'=4y-3$
$\frac{1}{4}\ln {(4y-3)}=x+C$
$y=Ce^{4x}+\frac{3}{4}$
$y(0)=0$
$C=-\frac{3}{4}$
$y=-\frac{3}{4}e^{4x}+\frac{3}{4}$
Вроде, теперь правильно.
Всем огромоное спасибо за помощь!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 13 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group