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


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Дифф ур-е с понижением порядка. В явном виде отсутствует X
Сообщение13.11.2016, 11:33 


13/11/16
3

(Оффтоп)

Просьба не писать ответов в духе "вы не знаете элементарных действий" и т.п.
Да, ошибка, скорее всего глупая, но вопрос в том - где.


Найти решение задачи Коши.

$y''+\frac{1}{4y^3}$=0

$y(1)=2, y'(1)=-4$

1. Сделал замену
$y'=z(y)$, $y''=z'z$

2. Подставил в изначальное ур-е.

$z'z+\frac{1}{4y^3}=0$

3.
$z'=\frac{dz}{dy}$

$\frac{zdz}{dy}=-\frac{1}{4y^3}$

4. Получено д.у, с разделяющимися переменными.
${zdz}=-\frac{dy}{4y^3}$

5.
$\int{zdz}=-\frac{1}{4}\int{\frac{dy}{y^3}}$

$\frac{z^2}{2}=\frac{1}{8y^2}+C_1$; $z^2=\frac{1}{4y^2}+2C_1$; $z^2=\frac{1}{4y^2}+C_2$

$z=\sqrt{\frac{1}{4y^2}+C_2}$

6. "Вспоминаем", что $z(y)=y'$
$y'=\sqrt{\frac{1}{4y^2}+C_2}$

7. Подставим начальные условия.
$y(1)=2, y'(1)=-4$

До этого момента был уверен в своих действиях, а вот дальше я теряюсь. Во всех примерах, которые разбирались, как образцы, да и во всех, подобного типа, которые решались до этого, условия Коши были в точке ноль, а тут в точке единица. Значит подставлять надо как-то по другому?
Если да, то как правильно делать подстановку в этом случае? Вот что получилось у меня:(ерунда)

$-4=\sqrt{\frac{1}{4\cdot2^2}+C_2}$

$16=\frac{1}{16}+C_2$

Если правую часть переобозначить, за новую константу, то её ведь нельзя будет вернуть в предыдущее выражение.
Если считать дальше то получается $C_2=\frac{255}{16}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф ур-е с понижением порядка. В явном виде отсутствует X
Сообщение13.11.2016, 11:46 
Заслуженный участник


09/05/13
8904
Leonid.777 в сообщении #1168520 писал(а):
$\frac{z^2}{2}=\frac{1}{8y^2}+C_1$; $z^2=\frac{1}{4y^2}+2C_1$; $z^2=\frac{1}{4y^2}+C_2$

$z=\sqrt{\frac{1}{4y^2}+C_2}$

Ну, вообще говоря, не только корень. А?
Leonid.777 в сообщении #1168520 писал(а):
Во всех примерах, которые разбирались, как образцы, да и во всех, подобного типа, которые решались до этого, условия Коши были в точке ноль, а тут в точке единица. Значит подставлять надо как-то по другому?

Без разницы. Один значок, другой значок. Какая разница, где засечь скорость с перемещением.

В остальном все нормально.

(Оффтоп)

Leonid.777 в сообщении #1168520 писал(а):
Просьба не писать ответов в духе "вы не знаете элементарных действий" и т.п.

Это Вы на всякий случай, что ли, или уже писали? :mrgreen:

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф ур-е с понижением порядка. В явном виде отсутствует X
Сообщение13.11.2016, 11:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/03/06
13626
Москва
Голубчик, "так вы не знаете элементарных действий"! :D Как такое может случиться?
Leonid.777 в сообщении #1168520 писал(а):
Вот что получилось у меня:(ерунда)
$-4=\sqrt{\frac{1}{4\cdot2^2}+C_2}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф ур-е с понижением порядка. В явном виде отсутствует X
Сообщение13.11.2016, 12:13 


13/11/16
3

(Оффтоп)

Otta в сообщении #1168524 писал(а):
Это Вы на всякий случай
мне иногда так отвечают. Но моя проблема не в незнании элементарщины, а в том, что я по невнимательности могу написать что-то вроде $3 \cdot 3 = 6$ и пол-часа искать - а где же тут ошибка?


Otta в сообщении #1168524 писал(а):
не только корень

Не понял, что Вы имеете ввиду.
Brukvalub в сообщении #1168525 писал(а):
Как такое может случиться?

По невнимательности. В упор не вижу, что не так.

Так. Распишу по шагам. (Может и ошибку увижу заодно).

До этого момента $\frac{z^2}{2}=\frac{1}{8y^2}+C_1$, как я понял, всё правильно.

1. Избавляюсь от дроби в левой части. Для этого обе части умножаю на 2.
$\frac{z^2\cdot2}{2}=\frac{1\cdot2}{8y^2}+2\cdot C_1$
Двойки сокращаются.
${z^2}=\frac{1}{4y^2}+2C_1$
2. Константу $2C_1$, переобозначаю за $C_2$
${z^2}=\frac{1}{4y^2}+C_2$
3. Избавляюсь от квадрата
$\sqrt{{z^2}}=\sqrt{\frac{1}{4y^2}+C_2}$

${z}=\sqrt{\frac{1}{4y^2}+C_2}$

4. Далее надо подставить условия Коши.
$z = y'$, а $y'$, по условию $ = -4$, $y = 2$
Заменяю $y'$ и $y$ значениями и получаю:
$-4=\sqrt{\frac{1}{4\cdot2^2}+C_2}$

...чего-то я в упор не вижу. Ошибку так и не нашёл.

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф ур-е с понижением порядка. В явном виде отсутствует X
Сообщение13.11.2016, 12:15 
Заслуженный участник


09/05/13
8904
Решить уравнение $x^2=2$.

Грубо говоря, у Вас ошибка при решении такой задачи.

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф ур-е с понижением порядка. В явном виде отсутствует X
Сообщение13.11.2016, 12:20 


13/11/16
3
Otta
Понял. $\pm\sqrt{2}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Дифф ур-е с понижением порядка. В явном виде отсутствует X
Сообщение13.11.2016, 12:22 
Заслуженный участник


09/05/13
8904
Leonid.777 в сообщении #1168536 писал(а):
Понял.

Ну и хорошо. И дорешать дифур не забудьте.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

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