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
 
 Корректно ли составлено ОДУ? №1
Сообщение04.08.2013, 08:16 
Аватара пользователя


02/07/10
21
Решил задачи к главе I выпуска VIII ("Дифференциальные уравнения") сборника "Математика в техническом университете" изд. МГТУ им. Баумана. Всего там три задачи. Во всех трех требуется составить уравнения определенных траекторий. Хотя мне и удалось получить уравнения во всех задачах, но уверенности в правильности решения почему-то нет. Чтобы не перегружать топик, решения каждой задачи привожу (схематично) в отдельном топике с повторением этого вводного абзаца. Проверьте, пожалуйста, правильно ли они решены и, если нет, укажите на ошибки. Спасибо.

Задача 1
Условие
Три черепахи $A$, $B$ и $C$ в начальный момент времени расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной $a$ (на рисунке треугольник расположен так, что вершина $A$ находится в начале декартовой системы координат, а сторона $AB$ лежит на оси $Ox$) и начинают движение с постоянной скоростью $v$ каждая по направлению к черепахе, находящейся справа, сохраняя направление движения на эту черепаху. Составить дифференциальное уравнение траектории движения черепахи $A$.

Мое решение
Пусть $y = y(x)$ - функция, описывающая траекторию движения черепахи. Производная $y'$ в любой точке этой траектории равна угловому коэффициенту касательной к траектории в этой точке. Но, в соответствии с условиями задачи, касательная проходит через точку $(x^*, y^*)$, в которой находится черепаха $B$ в тот момент, когда черепаха $A$ находится в точке $(x, y)$. Тогда угловой коэффициент касательной, а с ним и $y'$, равен
$$\frac{y^* - y}{x^* - x}$$
Из условий задачи следует, что траектория движения черепахи $B$ есть траектория черепахи $A$, повернутая на $120^{\circ}$ в положительном направлении относительно центра симметрии треугольника. Тогда
$$x^* = -\frac{x + \sqrt{3}y}{2} + a$$
$$y^* = \frac{\sqrt{3}x - y}{2}$$
Отсюда, учитывая выражение для производной, получаем требуемое уравнение:
$$\frac{dy}{dx} = \frac{y^* - y}{x^* - x} = \frac{\sqrt{3}y - x}{\sqrt{3}x + y - \frac{2}{3}a}$$

 Профиль  
                  
 
 Re: Корректно ли составлено ОДУ? №1
Сообщение04.08.2013, 10:43 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Bach,
Где-то я похожую задачу уже видела...а, точно! Вот здесь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Корректно ли составлено ОДУ? №1
Сообщение05.08.2013, 06:58 
Аватара пользователя


02/07/10
21
Спасибо большое за ссылку. Там, правда, вопрос ставится несколько по другому, но интересную информацию тоже выловить можно. Буду разбираться.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

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