Kalkulator do równań różniczkowych

5 sierpnia 2011 przez Krystian Karczyński 78 komentarzy

Przedstawiam kolejny z serii kalkulatorów, tym razem do równań różniczkowych (a propos nowo powstającego Kursu):

Jak używać kalkulatora?

Kalkulator jest gotowy do obliczeń, trzeba tylko wpisać do niego równanie (zgodnie z ogólną instrukcją wpisywania formuł matematycznych), kliknąc na ‚Oblicz’ i mamy rozwiązanie. Jako pochodną funkcji y mozna wpisywać zarówno: y’, jak i: dy/dx .

Kalukatorek ma swoje ograniczenia, to znaczy na pewno nie rozwiąże każdego możliwego równania i bardzo uparcie (za bardzo) wyznacza rozwiązanie w postaci rozwikłanej (co to jest postać uwikłana i rozwikłana rozwiązania równania różniczkowego możesz dowiedzieć się z mojego Kursu Równań Różniczkowych, który powinien ukazać się już w przyszłym tygodniu).

Nie widać też toku rozwiązywania równania, ale i tak przyda się każdemu, kto chce sprawdzić wynik, albo po prostu szybko coś policzyć, co jest potrzebne do czegoś innego.

Z tymi wynikami też trzeba uważać, bo jak wiemy w równaniach różniczkowych na przykład: $1 minus C x$ i $1 plus C x$ to jedno i te same rozwiązanie równania różniczkowego (dlaczego? – zapraszam znowu do mojego Kursu). Bez paniki więc, jeśli to co mamy na kartce różni się z pozoru od tego, co nam wyszło w kalkulatorze. Ta sama uwaga zresztą tyczy się sprawdzania z odpowiedziami np. w książce.

Jeśli macie jakieś pytania odnośnie kalkulatora, nie wiecie, jak wpisać do niego jakieś równanie – wrzucajcie je śmiało w komentarzach 🙂

Komentarze

Karolina napisał

23 stycznia 2013 o 10:27

y”=+4y=4(cos2x+sin2x)
y(pi)=y’ (pi)=2pi

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  23 stycznia 2013 o 17:39
  
  Witam, rozumiem, że mam rozwiązać Pani równanie? 🙂
  
  Bo WolframAlpha rozwiązuje je tak:
  
  y”+4y=4(cos2x+sin2x), y(pi)=2pi, y’(pi)=2pi
  
  No, a my poradzilibyśmy sobie tak (lecę metodą przewidywań pokazaną w moim Kursie Video):
  
  Na początku rozwiązujemy równanie jednorodne:
  
  ${y}''+4y=0$
  
  Równanie charakterystyczne ma więc postać:
  
  ${{r}^{2}}+4=0$
  
  Delta jest tu ujemna, ale jest ono bardzo proste i możemy sobie poradzić bez delty:
  
  ${{r}^{2}}=-4$
  
  $r=sqrt{-4}$
  
  A wiemy, że te pierwiastki istnieją i są zespolone:
  
  $r=2i vee r=-2i$ , bo $sqrt{-4}=sqrt{left( -1 right)cdot 4}=sqrt{{{i}^{2}}}cdot sqrt{4}=pm 2i$
  
  Czyli korzystając z ogólnego wzoru na rozwiązanie równania jednorodnego (zawarty w Kursie) mam:
  
  ${{y}_{j}}={{e}^{0cdot x}}left( Acos 2x+Bsin 2x right)$
  
  czyli mam rozwiązanie równania jednorodnego $y_j$ :
  
  ${{y}_{j}}=Acos 2x+Bsin 2x$
  
  Teraz jedno rozwiązanie szczególne. Zgodnie ze schematem, biorę postać:
  
  ${{y}_{p}}=Acos 2x+Bsin 2x$
  
  Teraz ważny moment. Zauważam, że to rozwiązanie zawiera się już w rozwiązaniu równania jednorodnego $y_j$ , zatem muszę zwiększyć stopień wielomianów o 1, „przewiduję” więc rozwiązanie w postaci:
  
  ${{y}_{p}}=left( Ax+B right)cos 2x+left( Cx+D right)sin 2x$
  
  Teraz liczę pochodną i drugą pochodną, porządkując je i pomagając sobie Wolframem:
  
  ${{y}_{p}}^{prime }=left( 2Cx+A+2D right)cos 2x+left( -2Ax-2B+C right)sin 2x$ (obliczenia)
  
  ${{y}_{p}}{{^{prime }}^{prime }}=-4left( Ax+B-C right)cos 2x-4left( Cx+A+D right)sin 2x$ (obliczenia)
  
  Wstawiam drugą pochodną i funkcję do wyjściowego równania i mam:
  
  $-4left( Ax+B-C right)cos 2x-4left( Cx+A+D right)sin 2x+4left( left( Ax+B right)cos 2x+left( Cx+D right)sin 2x right)=4left( cos 2x+sin 2x right)$
  
  Po ponownym uporządkowaniu Wolframem mam więc:
  
  $4Ccos 2x-4Asin 2x=4cos 2x+4sin 2x$
  
  Ponieważ stałe $B$ i $D$ zredukowały się, mogę przyjąć za nie $0$ .
  
  Przyrównując więc współczynniki przy $cos2x$ i $sin2x$ mam:
  
  $left{ begin{matrix} & 4C=4 & -4A=4 end{matrix} right.Rightarrow left{ begin{matrix} & C=1 & A=-1 end{matrix} right.$
  
  Podstawiając więc wszystko do ogólnego wzoru ${{y}_{p}}=left( Ax+B right)cos 2x+left( Cx+D right)sin 2x$ mam policzone $y_p$ :
  
  ${{y}_{p}}=-xcos 2x+xsin 2x$
  
  Mając $y_j$ i $y_p$ mogę już wyznaczyć rozwiązanie ogólne równania ze wzoru $y=y_j+y_p$ :
  
  $y=Acos 2x+Bsin 2x-xcos 2x+xsin 2x$
  
  Teraz przechodzę do rozwiązania szczególnego, uwzględniając warunki początkowe y(pi)=2pi, y'(pi)=2pi.
  
  Najpierw liczę pochodną z rozwiązania ogólnego:
  
  ${y}'=left( 2x-2A+1 right)sin 2x+left( 2x+2B-1 right)cos 2x$ (obliczenia)
  
  Teraz do rozwiązania ogólnego i do jego pochodnej wstawiam wartości z warunków początkowych otrzymując układ równań:
  
  $left{ begin{matrix} & 2pi =Acos 2pi +Bsin 2pi -pi cos 2pi +pi sin 2pi & 2pi =left( 2pi -2A+1 right)sin 2pi +left( 2pi +2B-1 right)cos 2pi end{matrix} right.$
  
  $cos 2pi =1$ i $sin 2pi =0$ , zatem:
  
  $left{ begin{matrix} & 2pi =A-pi & 2pi =2pi +2B-1 end{matrix} right.$
  
  $left{ begin{matrix} & A=3pi & B=frac{1}{2} end{matrix} right.$
  
  Podstawiając tak obliczone stałe do rozwiązania ogólnego mam rozwiązanie szczególne przy danych warunkach początkowych:
  
  ${{y}_{SZ}}=3pi cos 2x+frac{1}{2}sin 2x-xcos 2x+xsin 2x$
  
  KONIEC
  
  Polecam też moje:
  
  Kurs Video Równań Różniczkowych
- Marcin napisał
  
  31 stycznia 2013 o 14:05
  
  Witam czy pomoze ktos rozwiazac rownanie
  1/5*y’+y=-3*x^2*e^(3x-1)+2/5*cos2x
- Maciej napisał
  
  29 sierpnia 2014 o 16:28
  
  Witam. Mógłbym prosić o pomoc z równaniem:
  
  (x*siny +y+2x)dx + ((x^2)*cosy + x*ln(x))dy = 0
  
  Nasz docent ma fantazję 😛
Mariusz napisał

12 września 2013 o 21:21

Czy mógłby Pan rozwiązać poniższe równanie?

xy’=x+3y, y(1)=2

Pozdrawiam serdecznie!

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  16 września 2013 o 10:04
  
  Dobra, krok po kroku:
  
  $x{y}'=x+3y,\quad y\left( 1 \right)=2$
  
  $x{y}'-3y=x$
  
  Czyli to jest zwykłe, liniowe równanie I rzędu. Ruszam ze schematem z mojego Kursu Równań Różniczkowych.
  
  $x{y}'-3y=0$
  
  $x{y}'=3y$
  
  $x\frac{dy}{dx}=3y\quad /:x\ \cdot dx\ :y$
  
  $\frac{dy}{y}=\frac{3}{x}dx\quad /\int{{}}$
  
  $\int{\frac{dy}{y}}=\int{\frac{3}{x}dx}\quad /\int{{}}$
  
  $\ln \left| y \right|=3\ln \left| x \right|+C$
  
  $\ln \left| y \right|=\ln {{\left| x \right|}^{3}}+C\quad /{{e}^{\left( \ldots \right)}}$
  
  ${{e}^{\ln \left| y \right|}}={{e}^{\ln {{\left| x \right|}^{3}}+C}}$
  
  $\left| y \right|={{e}^{\ln {{\left| x \right|}^{3}}}}{{e}^{C}}$
  
  $y=C{{x}^{3}}$
  
  „Uzmienniam” stałą:
  
  $y=C\left( x \right){{x}^{3}}$
  
  ${y}'={C}'\left( x \right){{x}^{3}}+C\left( x \right)\cdot 3{{x}^{2}}$
  
  $x\left( {C}'\left( x \right){{x}^{3}}+C\left( x \right)\cdot 3{{x}^{2}} \right)-3C\left( x \right){{x}^{3}}=x$
  
  ${C}'\left( x \right){{x}^{4}}+3C\left( x \right){{x}^{3}}-3C\left( x \right){{x}^{3}}=x$
  
  ${C}'\left( x \right){{x}^{4}}=x\quad /:{{x}^{4}}$
  
  ${C}'\left( x \right)=\frac{1}{{{x}^{3}}}\quad /\int{{}}$
  
  $C\left( x \right)=\int{\frac{1}{{{x}^{3}}}dx}=\int{{{x}^{-3}}dx}=\frac{1}{-3+1}{{x}^{-3+1}}+C=$
  
  $=-\frac{1}{2}{{x}^{-2}}+C=-\frac{1}{2}\frac{1}{{{x}^{2}}}+C=-\frac{1}{2{{x}^{2}}}+C$
  
  Czym mam rozwiązanie równania ogólnego:
  
  $y=\left( -\frac{1}{2{{x}^{2}}}+C \right){{x}^{3}}=-\frac{x}{2}+C{{x}^{3}}$
  
  Teraz uwzględniam warunek początkowy $y\left( 1 \right)=2$ :
  
  $2=-\frac{1}{2}+C\cdot {{1}^{3}}$
  
  $C=2\tfrac{1}{2}$
  
  I mogę pisać odpowiedź:
  
  $y=-\frac{x}{2}+2\tfrac{1}{2}{{x}^{3}}$
- Michał napisał
  
  18 września 2013 o 11:54
  
  Czy mógłbym prosić o pomoc w rozwiązaniu tego równania: dy/dx-xy^3=-xy ? Dochodzę do momentu gdzie mam już dwie całki i mam problem przy policzeniu całki z dy/y(y^2-1). Można rozłożyć sobie to na trzy ułamki proste, ale nie potrafię potem rozwikłać y.
- Ryhor Abramovich napisał
  
  23 października 2016 o 15:53
  
  $fraction numerator d y over denominator d x end fraction minus x times y cubed equals negative x times y$
  
  Rozwiązanie:
  
  Zapiszem to równanie w postaci:
  
  $y apostrophe plus x y equals x y cubed$
  
  To jest równanie Bernoulli’ ego typu
  
  $y apostrophe plus p open parentheses x close parentheses times y equals q open parentheses x close parentheses times y to the power of alpha$ ,
  
  gdzie $alpha equals 3$
  
  Najpierw – podstawa
  
  $z equals y to the power of 1 minus alpha end exponent equals y to the power of 1 minus 3 end exponent equals y to the power of negative 2 end exponent equals 1 over y squared$
  
  I liczymy:
  
  $z apostrophe equals open parentheses y to the power of negative 2 end exponent close parentheses apostrophe equals negative 2 y to the power of negative 3 end exponent times y apostrophe equals negative fraction numerator 2 y apostrophe over denominator y cubed end fraction$
  
  Dalej,
  
  $y apostrophe plus x y equals x y to the power of 3 space end exponent divided by times open parentheses negative 2 over y cubed close parentheses$
  
  $y apostrophe times open parentheses negative 2 over y cubed close parentheses plus x y times open parentheses negative 2 over y cubed close parentheses equals x y cubed times open parentheses negative 2 over y cubed close parentheses$
  
  $negative fraction numerator 2 y apostrophe over denominator y cubed end fraction minus 2 x times 1 over y squared equals negative 2 x$
  
  $z apostrophe minus 2 x z equals negative 2 x$
  
  To jest równanie liniowe I rzędu. Rozwiązujemy go wg schematu z lekcji 3.
  
  $z apostrophe minus 2 x z equals 0$
  
  $fraction numerator d z over denominator d x end fraction equals 2 x z space divided by times fraction numerator d x over denominator z end fraction$
  
  $fraction numerator d z over denominator z end fraction equals 2 x d x space divided by integral$
  
  $integral fraction numerator d z over denominator z end fraction equals integral 2 x d x$
  
  $ln open vertical bar z close vertical bar equals x squared plus C space divided by e to the power of open parentheses horizontal ellipsis close parentheses end exponent$
  
  $e to the power of ln open vertical bar z close vertical bar end exponent equals e to the power of x squared plus C end exponent$
  
  $open vertical bar z close vertical bar equals e to the power of C times e to the power of x squared end exponent$
  
  $z equals C times e to the power of x squared end exponent$
  
  Mamy więc postać rozwiązania równania jednorodnego. „Uzmienniam” stałą:
  
  $z equals C open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent$
  
  $z apostrophe equals open parentheses C open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent close parentheses apostrophe equals C apostrophe open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent plus C open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent times 2 x$
  
  Wstawiamy wyniki do początkowego równania:
  
  $z apostrophe minus 2 x z equals negative 2 x$
  
  $C apostrophe open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent plus C open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent times 2 x minus 2 x times C open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent equals negative 2 x$
  
  $C apostrophe open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent equals negative 2 x space divided by divided by e to the power of x squared end exponent$
  
  $C apostrophe open parentheses x close parentheses equals negative 2 x times e to the power of negative x squared end exponent space divided by integral$
  
  $integral C apostrophe open parentheses x close parentheses d x equals integral negative 2 x times e to the power of negative x squared end exponent d x$
  
  $C open parentheses x close parentheses equals open vertical bar table row cell negative x squared equals t end cell row cell negative 2 x d x equals d t end cell end table close vertical bar equals integral e to the power of t d t equals e to the power of t plus C equals e to the power of negative x squared end exponent plus C$
  
  Tak wyliczoną stałą wstawiam do równania z „uzmiennioną” stałą:
  
  $z open parentheses x close parentheses equals C open parentheses x close parentheses times e to the power of x squared end exponent equals open parentheses e to the power of negative x squared end exponent plus C close parentheses times e to the power of x squared end exponent equals 1 plus C e to the power of x squared end exponent$
  
  Ponieważ $z equals 1 over y squared$ , to
  
  $y open parentheses x close parentheses equals plus-or-minus fraction numerator 1 over denominator square root of z open parentheses x close parentheses end root end fraction equals plus-or-minus fraction numerator 1 over denominator square root of 1 plus C e to the power of x squared end exponent end root end fraction$
Agatha napisał

22 stycznia 2014 o 01:51

Witam czy mógłby Pan rozwiązać równanie
$x \frac{dy}{dx} + y \frac{dy}{dy} + z^2 y \frac{dy}{dz} = 0$
Kurs równań różniczkowych nie bardzo i tu pomógł.

Odpowiedz
- Amelia napisał
  
  22 stycznia 2014 o 14:24
  
  Jak jest Pan takim kozakiem to dlaczego po przerobieniu całego kursu z równań różniczkowych nikt z mojego roku nie zdał kolokwium. O chyba robi Pan trywialne przykłady, które mój wykładowca pomija bo są zbyt oczywiste.
  Chcecie fun?! Rozwiążcie to:
  
  $\frac{x^2}{y^2 + yx} \frac{du}{dx} + {du}{dy} + (1+z^2) \frac{du}{dz} = 0$
- Krystian Karczyński napisał
  
  22 stycznia 2014 o 14:40
  
  To jest przykład z równań różniczkowych cząstkowych, mój Kurs jest do równań różniczkowych zwyczajnych. Sorry, że nie zdaliście kolokwium.
- Amelia napisał
  
  24 stycznia 2014 o 03:12
  
  Więc może już nadszedł czas, aby stworzyć kolejny kurs.
Adam Kołodziejski napisał

5 lutego 2014 o 11:59

Prosiłbym o pomoc w rozwiązaniu tego równania
((3/2)*(y^2)*cos(x)+2)*dx= -(3y*sin(x)+1)*dy

Odpowiedz
KM napisał

8 maja 2014 o 06:54

Dlaczego wynik w kalkulatorze y”-2y’ = x nie zgadza sie z wynikiem z kursu

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  8 maja 2014 o 08:16
  
  A gdzie w Kursie jest taki przykład?
- Ryhor Abramovich napisał
  
  23 października 2016 o 15:02
  
  $y apostrophe apostrophe minus 2 y apostrophe equals x$
  
  Rozwiązanie:
  
  To jest równanie różniczkowe II rzędu, nie zawierające niewiadomej funkcji (y). Dlatego możemy obniżyć rząd tego równania za pomocy podstawy.
  
  Niech $y apostrophe equals p open parentheses x close parentheses$ . Wtedy $y apostrophe apostrophe equals p apostrophe open parentheses x close parentheses$ , i równanie zapiszemy w postaci:
  
  $p apostrophe minus 2 p equals x$
  
  To jest równanie I rzędu (liniowe). Rozwiązujemy go na 2 sposoby.
  
  Sposob 1 (wg schematu z lekcji 3):
  
  $p apostrophe minus 2 p equals 0$
  
  $fraction numerator d p over denominator d x end fraction equals 2 p space divided by times d x space divided by p$
  
  $fraction numerator d p over denominator p end fraction equals 2 d x space divided by integral$
  
  $integral fraction numerator d p over denominator p end fraction equals integral 2 d x$
  
  $ln open vertical bar p close vertical bar equals 2 x plus C space divided by e to the power of open parentheses horizontal ellipsis close parentheses end exponent$
  
  $e to the power of ln open vertical bar p close vertical bar end exponent equals e to the power of 2 x plus C end exponent$
  
  $open vertical bar p close vertical bar equals e to the power of C times e to the power of 2 x end exponent$
  
  $p equals C times e to the power of 2 x end exponent$
  
  Mamy więc postać rozwiązania równania jednorodnego. „Uzmienniamy” stałą:
  
  $p equals C open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent$
  
  $p apostrophe equals open parentheses C open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent close parentheses apostrophe equals C apostrophe open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent plus C open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent times 2$
  
  Podstawiamy wyniki do równania $p apostrophe minus 2 p equals x$ :
  
  $C apostrophe open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent plus C open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent times 2 minus 2 times C open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent equals x$
  
  $C apostrophe open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent equals x space divided by divided by e to the power of 2 x end exponent$
  
  $C apostrophe open parentheses x close parentheses equals x times e to the power of negative 2 x end exponent space divided by integral$
  
  $integral C apostrophe open parentheses x close parentheses d x equals integral x times e to the power of negative 2 x end exponent d x space$
  
  Całkę liczymy przez części: $integral u times v apostrophe equals u times v minus integral v times u apostrophe$
  
  $C open parentheses x close parentheses equals open vertical bar table row cell u equals x end cell cell v apostrophe equals e to the power of negative 2 x end exponent d x end cell row cell u apostrophe equals d x end cell cell v equals negative 1 half e to the power of negative 2 x end exponent end cell end table close vertical bar equals x times open parentheses negative 1 half e to the power of negative 2 x end exponent close parentheses minus integral open parentheses negative 1 half e to the power of negative 2 x end exponent close parentheses times d x equals$
  
  $equals negative x over 2 e to the power of negative 2 x end exponent plus 1 half integral e to the power of negative 2 x end exponent d x equals negative x over 2 e to the power of negative 2 x end exponent plus 1 half times open parentheses negative 1 half e to the power of negative 2 x end exponent close parentheses plus C equals$
  
  $negative x over 2 e to the power of negative 2 x end exponent minus 1 fourth e to the power of negative 2 x end exponent plus C equals negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction e to the power of negative 2 x end exponent plus C$
  
  Tak wyliczoną stałą wstawiam do równania z „uzmiennioną” stałą:
  
  $p open parentheses x close parentheses equals C open parentheses x close parentheses times e to the power of 2 x end exponent equals open parentheses negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction e to the power of negative 2 x end exponent plus C close parentheses times e to the power of 2 x end exponent equals negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction plus C times e to the power of 2 x end exponent$
  
  Dalej, $p open parentheses x close parentheses equals y apostrophe open parentheses x close parentheses$ , czyli
  
  $y apostrophe open parentheses x close parentheses equals negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction plus C subscript 1 times e to the power of 2 x end exponent space divided by integral$
  
  $y open parentheses x close parentheses equals integral y apostrophe open parentheses x close parentheses d x equals integral open parentheses negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction plus C subscript 1 times e to the power of 2 x end exponent close parentheses d x equals$
  
  $equals negative fraction numerator x squared plus x over denominator 4 end fraction plus C subscript 1 over 2 e to the power of 2 x end exponent plus C subscript 2$
  
  Sposób 2.
  
  $p apostrophe minus 2 p equals x$
  
  Podstawa: $p open parentheses x close parentheses equals u open parentheses x close parentheses times v open parentheses x close parentheses$ , czyli $p equals u v$ . Wtedy
  
  $p apostrophe equals u apostrophe v plus u v apostrophe$ , i zapiszemy, podstawiając wyniki do pierwotnego równania:
  
  $u apostrophe v plus u v apostrophe minus 2 u v equals x$
  
  $u apostrophe v plus u times open parentheses v apostrophe minus 2 v close parentheses equals x$
  
  Wyznaczymy funkcję $v equals v open parentheses x close parentheses$ w taki sposób, żeby wyraz w nawiasie był równym zera:
  
  $v apostrophe minus 2 v equals 0$
  
  $fraction numerator d v over denominator d x end fraction equals 2 v$
  
  $fraction numerator d v over denominator v end fraction equals 2 d x$
  
  $integral fraction numerator d v over denominator v end fraction equals integral 2 d x$
  
  $ln open vertical bar v close vertical bar equals 2 x$
  
  Uwaga! Do prawej czężci tego równania stałą C nie dodajemy. Dalej:
  
  $e to the power of ln open vertical bar v close vertical bar end exponent equals e to the power of 2 x end exponent$
  
  $open vertical bar v close vertical bar equals e to the power of 2 x end exponent$
  
  $v equals e to the power of 2 x end exponent$
  
  Podstawiamy do równania, w ktorym były nawiasy:
  
  $u apostrophe v plus u times open parentheses v apostrophe minus 2 v close parentheses equals x$
  
  $u apostrophe times e to the power of 2 x end exponent plus u times 0 equals x$
  
  $u apostrophe e to the power of 2 x end exponent equals x$
  
  $u apostrophe equals x e to the power of negative 2 x end exponent$
  
  Skorzystamy z wyników, otrzymanych podczas obliczeń w sposób 1:
  
  $u open parentheses x close parentheses equals integral u apostrophe open parentheses x close parentheses d x equals integral x e to the power of negative 2 x end exponent d x equals negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction e to the power of negative 2 x end exponent plus C$
  
  Stąd
  
  $p open parentheses x close parentheses equals u open parentheses x close parentheses times v open parentheses x close parentheses equals open parentheses negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction e to the power of negative 2 x end exponent plus C close parentheses times e to the power of 2 x end exponent equals negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction plus C subscript 1 times e to the power of 2 x end exponent$
  
  i, odpowiednio,
  
  $y open parentheses x close parentheses equals integral y apostrophe open parentheses x close parentheses d x equals integral p open parentheses x close parentheses d x equals integral open parentheses negative fraction numerator 2 x plus 1 over denominator 4 end fraction plus C subscript 1 times e to the power of 2 x end exponent close parentheses d x equals$
  
  $negative fraction numerator x squared plus x over denominator 4 end fraction plus C subscript 1 over 2 e to the power of 2 x end exponent plus C subscript 2$
RN napisał

30 maja 2014 o 12:01

Witam mam problem z równaniem y’=y(2(x^3)-1) y=(2)=1
a mianowicie przy liczeniu rozwiązania szczególnego.

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  30 maja 2014 o 12:31
  
  Zakładam, że warunek początkowy był taki: y(2)=1
  
  Jedziemy 🙂
  
  ${y}'=y\left( 2{{x}^{3}}-1 \right)$
  
  $\frac{dy}{dx}=y\left( 2{{x}^{3}}-1 \right)\quad /:y/\cdot dx$
  
  $\frac{dy}{y}=\left( 2{{x}^{3}}-1 \right)dx\quad /\int{{}}$
  
  $\int{\frac{dy}{y}}=\int{\left( 2{{x}^{3}}-1 \right)dx}$
  
  $\int{\left( 2{{x}^{3}}-1 \right)dx}=\int{2{{x}^{3}}dx}-\int{dx}=2\int{{{x}^{3}}dx}-x+C=2\cdot \frac{1}{4}{{x}^{4}}-x+C=\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x+C$
  
  $\ln \left| y \right|=\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x+C\quad /{{e}^{\left( \ldots \right)}}$
  
  ${{e}^{\ln \left| y \right|}}={{e}^{\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x+C}}$
  
  $y={{e}^{\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x}}\cdot {{e}^{C}}$
  
  $y=C{{e}^{\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x}}$
  
  Teraz uwzględniamy warunek początkowy:
  
  $1=C{{e}^{\frac{1}{2}\cdot {{2}^{4}}-2}}$
  
  $1=C{{e}^{6}}\quad /:{{e}^{6}}$
  
  $C=\frac{1}{{{e}^{6}}}$
  
  Zatem nasza odpowiedź to:
  
  ${{y}_{sz}}=\frac{1}{{{e}^{6}}}\cdot {{e}^{\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x}}=\frac{{{e}^{\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x}}}{{{e}^{6}}}={{e}^{\frac{1}{2}{{x}^{4}}-x-6}}$
Monika napisał

11 czerwca 2014 o 19:50

Witam, mam problem z różniczka: dy/dx+y/x=2 proszę o pomoc

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  13 czerwca 2014 o 19:47
  
  Po pierwsze: to jest „równanie różniczkowe”, a nie: „różniczka” 🙂
  
  A po drugie…
  
  $\frac{dy}{dx}+\frac{y}{x}=2$
  
  Równanie jest także liniowe, ale rozwiążę je jako jednorodne względem y i x:
  
  Podstawiam:
  
  $t=\frac{y}{x}$
  
  $y=tx$
  
  ${y}'={{\left( tx \right)}^{\prime }}={t}'x+t{x}'={t}'x+t$
  
  Wracam się do równania z tymi podstawieniami:
  
  ${t}'x+t+t=2$
  
  $\frac{dt}{dx}x+2t=2$
  
  $\frac{dt}{dx}x=2-2t\quad /:x/\cdot dx/\left( 2-2t \right)$
  
  $\frac{dt}{2-2t}=\frac{dx}{x}\quad /\int{{}}$
  
  $\int{\frac{dt}{2-2t}}=\int{\frac{dx}{x}}$
  
  Całkę po lewej stronie liczę na boku:
  
  $\int{\frac{dt}{2-2t}}=\left| \begin{matrix} & u=2-2t \\ & du=-2dt \\ & dt=\frac{du}{-2} \\ \end{matrix} \right|=-\frac{1}{2}\ln \left| u \right|+C=-\frac{1}{2}\ln \left| 2-2t \right|+C$
  
  $-\frac{1}{2}\ln \left| 2-2t \right|=\ln \left| x \right|+C\quad /\cdot \left( -2 \right)$
  
  $\ln \left| 2-2t \right|=-2\ln \left| x \right|+C\quad /{{e}^{\left( \ldots \right)}}$
  
  ${{e}^{\ln \left| 2-2t \right|}}={{e}^{-2\ln \left| x \right|+C}}$
  
  ${{e}^{\ln \left| 2-2t \right|}}={{e}^{\ln {{\left| x \right|}^{-2}}}}\cdot {{e}^{C}}$
  
  $2-2t=C\cdot \frac{1}{{{x}^{2}}}$
  
  $-2\cdot \frac{y}{x}=C\cdot \frac{1}{{{x}^{2}}}-2\quad /\cdot x/:\left( -2 \right)$
  
  $y=\frac{C}{x}+x$
Aleksandra napisał

30 czerwca 2014 o 18:27

A to jak by Pan rozwiązał :y’-2/x*y=4x^3 ? Mam potem problem ze ”skreśleniem”.

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  23 lipca 2014 o 20:06
  
  Nie wiem, czy dobrze odczytałem, lecę metodami z mojego Kursu Video do równań różniczkowych:
  
  ${y}'-\frac{2}{x}y=4{{x}^{3}}$
  
  ${y}'-\frac{2}{x}y=0$
  
  $\frac{dy}{dx}=\frac{2y}{x}$
  
  $\frac{dy}{y}=\frac{2dx}{x}\quad /\int{\left( \ldots \right)}$
  
  $\int{\frac{dy}{y}}=\int{\frac{2dx}{x}}$
  
  $\ln \left| y \right|=2\ln \left| x \right|+C$
  
  $\ln \left| y \right|=\ln {{\left| x \right|}^{2}}+C\quad /{{e}^{\left( \ldots \right)}}$
  
  ${{e}^{\ln \left| y \right|}}={{e}^{\ln {{\left| x \right|}^{2}}+C}}$
  
  ${{e}^{\ln \left| y \right|}}={{e}^{\ln {{\left| x \right|}^{2}}}}{{e}^{C}}$
  
  $y=C{{x}^{2}}$
  
  $y=C\left( x \right){{x}^{2}}$
  
  ${y}'={C}'\left( x \right){{x}^{2}}+C\left( x \right)\cdot 2x$
  
  Podstawiając do wyjściowego równania:
  
  ${C}'\left( x \right){{x}^{2}}+C\left( x \right)\cdot 2x-\frac{2}{x}C\left( x \right){{x}^{2}}=4{{x}^{3}}$
  
  ${C}'\left( x \right){{x}^{2}}+2xC\left( x \right)-2xC\left( x \right)=4{{x}^{3}}$
  
  ${C}'\left( x \right){{x}^{2}}=4{{x}^{3}}\quad /:{{x}^{2}}$
  
  ${C}'\left( x \right)=4x\quad /\int{\left( \ldots \right)}$
  
  $C\left( x \right)=\int{4x}dx=2{{x}^{2}}+C$
  
  I mam rozwiązanie:
  
  $y=\left( 2{{x}^{2}}+C \right){{x}^{2}}=2{{x}^{4}}+C{{x}^{2}}$
Paweł napisał

2 lipca 2014 o 10:32

Witam, dziękuję za kalkulator, super sprawa 🙂 Aczkolwiek chyba to dla mnie niewystarczające, bo nie potrafię dojść do tego czemu nie wychodzi mi takie rozwiązanie jak powinno. Jakbym mógł prosić o pomoc w rozwiązaniu równania różniczkowego to byłbym bardzo wdzięczny 🙂 Równanie: x * y’ = y * ln (x/y)

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  16 lipca 2014 o 20:06
  
  Witam. To równanie jednorodne względem y i x, polecam odpowiednią Lekcję z mojego Kursu Równań Różniczkowych, na której omawiam wszystkie potrzebne patenty i przejścia.
  
  $x{y}'=yln left( frac{x}{y} right)$
  
  $x{y}'=yln left( frac{x}{y} right)quad /:x$
  
  ${y}'=frac{y}{x}ln left( frac{1}{tfrac{y}{x}} right)quad /:x$
  
  Teraz odpowiednie podstawienie:
  
  $t=frac{y}{x}$
  
  $y=tx$
  
  ${y}'={{left( tx right)}^{prime }}={t}'x+t$
  
  ${t}'x+t=tln left( frac{1}{t} right)$
  
  $frac{dt}{dx}x=tln left( frac{1}{t} right)-tquad /cdot dx/:x$
  
  $dt=tleft( ln left( frac{1}{t} right)-1 right)frac{dx}{x}quad /:tleft( ln left( frac{1}{t} right)-1 right)$
  
  $frac{dt}{tleft( ln left( tfrac{1}{t} right)-1 right)}=frac{dx}{x}quad /int{{}}$
  
  $int{frac{dt}{tleft( ln left( tfrac{1}{t} right)-1 right)}}=int{frac{dx}{x}}$
  
  Na boku liczę całkę $int{frac{dt}{tleft( ln left( tfrac{1}{t} right)-1 right)}}$
  
  $int{frac{dt}{tleft( ln left( tfrac{1}{t} right)-1 right)}}=int{frac{dt}{tleft( ln left( {{t}^{-1}} right)-1 right)}}=int{frac{dt}{tleft( -ln t-1 right)}}=left| begin{matrix} & u=-ln t-1 \ & du=-frac{1}{t}dt \ & -du=frac{dt}{t} \ end{matrix} right|=int{frac{-du}{u}}=-ln left| u right|+C=$
  
  $=-ln left| -ln t-1 right|+C$
  
  Wracam się z wynikiem do równania różniczkowego:
  
  $-ln left| -ln t-1 right|=ln left| x right|+C$
  
  $ln left| -ln t-1 right|=-ln left| x right|+C$
  
  $ln left| -ln t-1 right|=ln {{left| x right|}^{-1}}+Cquad /{{e}^{left( ldots right)}}$
  
  ${{e}^{ln left| -ln t-1 right|}}={{e}^{ln {{left| x right|}^{-1}}}}{{e}^{C}}$
  
  $-ln t-1=frac{C}{x}$
  
  $-ln t=frac{C}{x}+1$
  
  $ln t=frac{C}{x}-1quad /{{e}^{left( ldots right)}}$
  
  $t={{e}^{tfrac{C}{x}-1}}$
  
  $frac{y}{x}={{e}^{tfrac{C}{x}-1}}quad /cdot x$
  
  $y=x{{e}^{tfrac{C}{x}-1}}$ – i to jest wynik 🙂
- Paweł napisał
  
  4 września 2014 o 22:17
  
  Bardzo dziękuję, jestem niezmiernie wdzięczny 🙂 A z Pana lekcji na pewno skorzystam 🙂
Joanna napisał

13 sierpnia 2014 o 11:01

Witam mam problem z równaniem różniczkowym dy/dx- (2yx)/(x^2 + 4)= 1/(x+2) bardzo proszę o pomoc byłabym bardzo wdzięczna 🙂

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  14 sierpnia 2014 o 12:06
  
  Witam, to zwykłe liniowe, z tym, że trochę się przedłuży, bo wyjdzie po drodze całka wymierna. Lecę metodami z mojego Kursu Równań Różniczkowych:
  
  $frac{dy}{dx}-frac{2x}{{{x}^{2}}+4}y=frac{1}{x+2}$
  
  $frac{dy}{dx}-frac{2x}{{{x}^{2}}+4}y=0$
  
  $frac{dy}{dx}=frac{2x}{{{x}^{2}}+4}yquad /:y/cdot dx$
  
  $frac{dy}{y}=frac{2x}{{{x}^{2}}+4}dxquad /int{{}}$
  
  $int{frac{dy}{y}}=int{frac{2x}{{{x}^{2}}+4}dx}$
  
  $ln left| y right|=ln left| {{x}^{2}}+4 right|+Cquad /{{e}^{left( ldots right)}}$
  
  ${{e}^{ln left| y right|}}={{e}^{ln left| {{x}^{2}}+4 right|+C}}$
  
  $left| y right|={{e}^{ln left| {{x}^{2}}+4 right|}}{{e}^{C}}$
  
  $y=Cleft( {{x}^{2}}+4 right)$
  
  $y=Cleft( x right)left( {{x}^{2}}+4 right)$
  
  ${y}'={C}'left( x right)left( {{x}^{2}}+4 right)+Cleft( x right)2x$
  
  ${C}'left( x right)left( {{x}^{2}}+4 right)+Cleft( x right)2x-frac{2x}{{{x}^{2}}+4}Cleft( x right)left( {{x}^{2}}+4 right)=frac{1}{x+2}$
  
  ${C}'left( x right)left( {{x}^{2}}+4 right)=frac{1}{x+2}quad /:left( {{x}^{2}}+4 right)$
  
  ${C}'left( x right)=frac{1}{left( x+2 right)left( {{x}^{2}}+4 right)}quad /int{{}}$
  
  $Cleft( x right)=int{frac{1}{left( x+2 right)left( {{x}^{2}}+4 right)}dx}$
  
  No i to jest właśnie ta wymierna do rozwalenia. Prosta, ale żmudna. Pokazuję cały schemat na tej Lekcji, a tutaj tylko stosuję:
  
  $int{frac{1}{left( x+2 right)left( {{x}^{2}}+4 right)}dx}$
  
  $frac{1}{left( x+2 right)left( {{x}^{2}}+4 right)}=frac{A}{x+2}+frac{Bx+C}{{{x}^{2}}+4}quad /cdot left( x+2 right)left( {{x}^{2}}+4 right)$
  
  $1=Aleft( {{x}^{2}}+4 right)+left( Bx+C right)left( x+2 right)$
  
  $1=A{{x}^{2}}+4A+B{{x}^{2}}+2Bx+Cx+2C$
  
  $left{ begin{matrix} & 0=A+Bquad Rightarrow A=-B \ & 0=2B+C \ & 1=4A+2C \ end{matrix} right.$
  
  $left{ begin{matrix} & 0=2B+Cquad Rightarrow C=-2B \ & 1=-4B+2C \ end{matrix} right.$
  
  $1=-4B-4B$
  
  $B=-frac{1}{8}$
  
  $C=frac{1}{4},A=frac{1}{8}$
  
  Wracam się do całki:
  
  $int{frac{1}{left( x+2 right)left( {{x}^{2}}+4 right)}dx}=int{frac{tfrac{1}{8}}{x+2}dx}+int{frac{-tfrac{1}{8}x+tfrac{1}{4}}{{{x}^{2}}+4}dx}=$
  
  $=frac{1}{8}int{frac{1}{x+2}dx}-frac{1}{8}int{frac{x}{{{x}^{2}}+4}dx+frac{1}{4}int{frac{1}{{{x}^{2}}+4}dx}}=$
  
  Tu trochę przyspieszę, bo wszystkie trzy całki są proste:
  
  $=frac{1}{8}ln left| x+2 right|-frac{1}{16}ln left| {{x}^{2}}+4 right|+frac{1}{8}arctgfrac{x}{2}+C$
  
  Mając rozwiązaną całkę, wracam się do równania:
  
  $Cleft( x right)=frac{1}{8}ln left| x+2 right|-frac{1}{16}ln left| {{x}^{2}}+4 right|+frac{1}{8}arctgfrac{x}{2}+C$
  
  Czyli jeszcze jeden „powrót” i mam rozwiązanie:
  
  $y=left( frac{1}{8}ln left| x+2 right|-frac{1}{16}ln left| {{x}^{2}}+4 right|+frac{1}{8}arctgfrac{x}{2}+C right)left( {{x}^{2}}+4 right)$
- Joanna napisał
  
  20 sierpnia 2014 o 21:15
  
  Dziękuje za pomoc 🙂
studentka napisał

22 września 2014 o 18:03

Bardzo proszę o rozwiązanie tego równania różniczkowego próbowałam wiele razy i wychodzą mi jakieś głupoty. Bardzo proszę o pomoc : 2y’lnt+y/t=(1/y)(cost)^2

Odpowiedz
- Kamil Kocot napisał
  
  17 października 2016 o 02:11
  
  Równanie
  
  $2 y apostrophe ln t plus y over t equals 1 over y cos squared t$
  
  jest równaniem różniczkowym Bernoulliego tzn. równaniem typu
  
  $p left parenthesis x right parenthesis times y apostrophe plus q left parenthesis x right parenthesis times y equals r left parenthesis x right parenthesis times y to the power of n$ .
  
  Rozwiążemy je zgodnie ze schematem podanym w kursie Pana Krystiana
  
  https://akademia.etrapez.pl/wybor-kursu/rownania-rozniczkowe/lekcja-4-niektore-rownania-nieliniowe-rzedu-pierwszego-rownanie-rozniczkowe-rodziny-linii/
  
  Z postaci równania wynika, że $n equals negative 1$ . Robimy podstawienie $z equals y to the power of 1 minus n end exponent$ czyli $z equals y squared$ . Następnie obliczamy pochodną pamiętając o tym, że y jest funkcją zmiennej t, zatem pochodną $y squared$ wyliczamy jako pochodną złożoną tzn.
  
  $z equals y squared z apostrophe equals 2 y y apostrophe$
  
  Wracamy do równania, troszeczkę przekształcamy i podstawiamy to co powyżej
  
  $2 y apostrophe ln t plus y over t equals 1 over y cos squared t space divided by asterisk times y 2 y y apostrophe ln t plus y squared over t equals cos squared t z apostrophe ln t plus z over t equals cos squared t$
  
  Powyższe równanie jest równaniem liniowym, rozwiązujemy je metodą uzmienniania stałej
  
  1) Równanie jednorodne
  
  $z apostrophe ln t plus z over t equals 0 fraction numerator d z over denominator d t end fraction ln t equals negative z over t d z space ln t equals negative z over t d t minus fraction numerator d z over denominator z end fraction equals fraction numerator 1 over denominator t times ln t end fraction d t minus ln vertical line z vertical line equals ln vertical line ln t vertical line plus C space ln vertical line z to the power of negative 1 end exponent vertical line equals ln vertical line ln t vertical line plus C space divided by e to the power of open parentheses horizontal ellipsis close parentheses end exponent e to the power of ln vertical line z to the power of negative 1 end exponent vertical line end exponent equals e to the power of ln vertical line ln t vertical line plus C end exponent equals e to the power of negative ln vertical line ln t vertical line end exponent times e to the power of C z to the power of negative 1 end exponent equals C times ln t left right double arrow 1 over z equals C times ln t rightwards double arrow z equals fraction numerator 1 over denominator C times ln t end fraction equals 1 over C times fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction equals C times fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction$
  
  2) Uzmiennianie stałej
  
  $z equals C left parenthesis t right parenthesis space fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction z apostrophe equals C apostrophe left parenthesis t right parenthesis fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction plus C left parenthesis t right parenthesis times fraction numerator negative 1 times begin display style 1 over t end style over denominator ln squared t end fraction equals C apostrophe left parenthesis t right parenthesis fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction minus C left parenthesis t right parenthesis times fraction numerator 1 over denominator t ln squared t end fraction$
  
  Wstawiamy do $z apostrophe ln t plus z over t equals cos squared t$ i dostajemy
  
  $open parentheses C apostrophe left parenthesis t right parenthesis fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction minus C left parenthesis t right parenthesis times fraction numerator 1 over denominator t ln squared t end fraction close parentheses ln t plus fraction numerator C left parenthesis t right parenthesis fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction over denominator t end fraction equals cos squared t C apostrophe left parenthesis t right parenthesis minus C left parenthesis t right parenthesis times fraction numerator 1 over denominator t times ln t end fraction plus fraction numerator C left parenthesis t right parenthesis over denominator t times ln t end fraction equals cos squared t C apostrophe left parenthesis t right parenthesis equals cos squared t C left parenthesis t right parenthesis equals integral cos squared t space d t space equals 1 half open parentheses t plus sin t cos t close parentheses plus C$
  
  Po wstawieniu do 2) mamy
  
  $z equals C left parenthesis t right parenthesis fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction equals open square brackets 1 half open parentheses t plus sin t cos t close parentheses plus C close square brackets fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction z equals fraction numerator t plus sin t cos plus 2 C over denominator 2 end fraction times fraction numerator 1 over denominator ln t end fraction z equals fraction numerator t plus sin t cos plus 2 C over denominator 2 ln t end fraction$
  
  Na sam koniec powracamy z podstawieniem $y squared equals z$ czyli
  
  $y squared equals z rightwards double arrow y equals plus-or-minus square root of z y equals plus-or-minus square root of fraction numerator t plus sin t cos plus 2 C over denominator 2 ln t end fraction end root$
  
  Uwaga! Program Wolfram zwraca troszkę inny wynik ale jest on równoważny powyższemu.
JOANNA napisał

17 października 2014 o 12:21

proszę o rozwiązanie równania u”-u’-y=0 lub p’-p-y=0. Bardzo proszę o pomoc.

Odpowiedz
Karolina napisał

7 stycznia 2015 o 00:01

A równań różniczkowych II rzędu nie liczy?

Odpowiedz
Kamil napisał

31 stycznia 2015 o 15:40

Bardzo proszę o pomoc w rozwiązaniu równania:
y’=y+y/x+x

Odpowiedz
- Kamil Kocot napisał
  
  17 października 2016 o 01:15
  
  Mamy tutaj równanie liniowe, które można zapisać w postaci
  
  $y apostrophe minus y open parentheses 1 plus 1 over x close parentheses equals x$ .
  
  1) Rozwiązujemy równanie jednorodne
  
  $y apostrophe minus y open parentheses 1 plus 1 over x close parentheses equals 0 fraction numerator d y over denominator d x end fraction equals y open parentheses 1 plus 1 over x close parentheses d y equals y open parentheses 1 plus 1 over x close parentheses d x fraction numerator d y over denominator y end fraction equals open parentheses 1 plus 1 over x close parentheses d x space divided by integral ln vertical line y vertical line equals x plus ln vertical line x vertical line plus C space divided by e to the power of open parentheses horizontal ellipsis close parentheses end exponent e to the power of ln vertical line y vertical line end exponent equals e to the power of x plus ln vertical line x vertical line plus C end exponent equals e to the power of x e to the power of ln vertical line x vertical line end exponent e to the power of C y equals C x e to the power of x$
  
  2) Uzmienniamy stałą
  
  $y equals C left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x$
  
  i obliczamy pochodną jako iloczyn 3 funkcji
  
  $y apostrophe equals C apostrophe left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x plus C left parenthesis x right parenthesis e to the power of x plus C left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x$ .
  
  Wstawiając do równania początkowego $y apostrophe minus y open parentheses 1 plus 1 over x close parentheses equals x$ dostajemy
  
  $C apostrophe left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x plus C left parenthesis x right parenthesis e to the power of x plus C left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x minus C left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x open parentheses 1 plus 1 over x close parentheses equals x C apostrophe left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x plus C left parenthesis x right parenthesis e to the power of x plus C left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x minus C left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x minus C left parenthesis x right parenthesis e to the power of x equals x C apostrophe left parenthesis x right parenthesis x e to the power of x equals x C apostrophe left parenthesis x right parenthesis e to the power of x equals 1 space divided by asterisk times e to the power of negative x end exponent C apostrophe left parenthesis x right parenthesis equals e to the power of negative x end exponent space divided by integral C left parenthesis x right parenthesis equals integral e to the power of negative x space end exponent d x equals negative e to the power of negative x end exponent plus C$
  
  Następnie powracając do 2) i wstawiając w miejsce C(x) otrzymujemy rozwiązani
  
  $y equals open parentheses negative e to the power of negative x end exponent plus C close parentheses x e to the power of x y equals negative x plus C x e to the power of x$
ROck napisał

10 maja 2015 o 19:09

Kto pomoże ? y’-(y +cosx)sinx=0

Odpowiedz
- Kamil Kocot napisał
  
  17 października 2016 o 00:51
  
  Mamy tu do czynienia z równaniem liniowym I-go rzędu. Rozwiązujemy w dwóch etapach 1) równanie jednorodne i 2) równanie niejednorodne metodą uzmienniania stałej.
  
  $y apostrophe minus open parentheses y plus cos x close parentheses sin x equals 0 y apostrophe minus y sin x equals sin x cos x$
  
  1) Równanie jednorodne
  
  $y apostrophe minus y sin x equals 0 fraction numerator d y over denominator d x end fraction minus y sin x equals 0 fraction numerator d y over denominator d x end fraction equals y sin x d y equals y sin x space d x fraction numerator d y over denominator y end fraction equals sin x space d x space divided by integral integral fraction numerator d y over denominator y end fraction equals integral sin x space d x ln vertical line y vertical line equals negative cos x plus C space divided by e to the power of horizontal ellipsis e to the power of ln vertical line y vertical line end exponent equals e to the power of negative cos x plus C end exponent equals e to the power of negative cos x end exponent e to the power of C y equals C e to the power of negative cos x end exponent$
  
  2) Uzmiennianie stałej
  
  $y equals C left parenthesis x right parenthesis e to the power of negative cos x end exponent y apostrophe equals C apostrophe left parenthesis x right parenthesis e to the power of negative cos x end exponent plus C left parenthesis x right parenthesis e to the power of negative cos x end exponent sin x$
  
  Wstawiamy do równania $y apostrophe minus y sin x equals sin x cos x$ i dostajemy
  
  $C apostrophe left parenthesis x right parenthesis e to the power of negative cos x end exponent plus C left parenthesis x right parenthesis e to the power of negative cos x end exponent sin x minus C left parenthesis x right parenthesis e to the power of negative cos x end exponent sin x equals sin x cos x C apostrophe left parenthesis x right parenthesis e to the power of negative cos x end exponent equals sin x cos x space divided by asterisk times e to the power of cos x end exponent C apostrophe left parenthesis x right parenthesis equals sin x cos x e to the power of cos x end exponent C left parenthesis x right parenthesis equals integral sin x cos x e to the power of cos x end exponent d x$
  
  Wyliczamy całkę na boku
  
  $table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell integral sin x cos x e to the power of cos x end exponent d x end cell equals cell open vertical bar table row cell cos x equals t end cell row cell negative sin x space d x equals d t end cell row cell sin x space d x equals negative d t end cell end table close vertical bar equals negative integral t e to the power of t d t end cell row blank equals cell open vertical bar table row t cell e to the power of t end cell row 1 cell e to the power of t end cell end table close vertical bar equals negative open parentheses t e to the power of t minus e to the power of t close parentheses plus C equals e to the power of t minus t e to the power of t plus C end cell row blank equals cell open parentheses 1 minus cos x close parentheses e to the power of cos x end exponent plus C end cell end table$
  
  czyli $C left parenthesis x right parenthesis equals open parentheses 1 minus cos x close parentheses e to the power of cos x end exponent plus C$ oraz ostateczna odpowiedź po wstawieniu do 2) za C(x):
  
  $y equals open square brackets open parentheses 1 minus cos x close parentheses e to the power of cos x end exponent plus C close square brackets asterisk times e to the power of negative cos x end exponent y equals C e to the power of negative cos x end exponent plus left parenthesis 1 minus cos x right parenthesis$
Piter napisał

8 lutego 2016 o 12:29

Proszę o pomoc u”+u=cos2x

Odpowiedz
- Syll napisał
  
  23 maja 2016 o 20:04
  
  xdy/dx-y = 2x^3
  
  pilnie proszę o pomoc..
- Kamil Kocot napisał
  
  16 października 2016 o 12:47
  
  Równanie $u apostrophe apostrophe plus u equals cos 2 x$ jest równaniem różniczkowym rzędu II-ego. Rozwiążemy je w dwóch etapach, najpierw równanie jednorodne a później równanie niejednorodne metodą przewidywań. Wszystko zostało omówione też w lekcji Pana Krystiana
  
  https://akademia.etrapez.pl/wybor-kursu/rownania-rozniczkowe/lekcja-5-rownania-rozniczkowe-ii-rzedu-liniowe-o-stalych-wspolczynnikach-sprowadzalne-do-rownan-i-go-rzedu/
  
  Zatem
  
  1) Etap I (za prawą stronę podstawiamy zero, rozwiązujemy równanie charakterystyczne)
  
  $u apostrophe apostrophe plus u equals 0 r squared plus 1 equals 0 r squared equals negative 1 r equals plus-or-minus i$
  
  Ponieważ rozwiązanie wychodzi zespolone $r equals alpha plus-or-minus beta i$ stąd rozwiązaniem równania jednorodnego jest zgodnie ze schematem $u subscript j equals e to the power of alpha x end exponent open parentheses C subscript 1 cos beta x plus C subscript 2 i sin beta x close parentheses$ czyli
  
  $u subscript j equals e to the power of 0 x end exponent open parentheses cos 1 x plus i sin 1 x close parentheses u subscript j equals cos x plus i sin x$
  
  2) Etap II
  
  Przewidujemy rozwiązanie równania niejednorodnego $u apostrophe apostrophe plus u equals cos 2 x$ na podstawie funkcji znajdującej się po prawej stronie tj. $r left parenthesis x right parenthesis equals cos 2 x$ . Przewidujemy je jako
  
  $u subscript p equals A cos 2 x plus B sin 2 x$
  
  Podane $u subscript p$ nie zawiera się w rozwiązaniu równania jednorodnego (mamy w nim $cos x$ a tu jest $cos 2 x$ ), tym samym jest to dobre rozwiązanie. W dalszym etapie wyliczamy $u apostrophe comma space u apostrophe apostrophe$ i podstawiamy do początkowego równania.
  
  $u subscript p apostrophe equals negative 2 A sin 2 x plus 2 B cos 2 x u subscript p apostrophe apostrophe equals negative 4 A cos 2 x minus 4 B sin 2 x u apostrophe apostrophe plus u equals cos 2 x minus 4 A c o s 2 x minus 4 B sin 2 x plus A c o s 2 x plus B sin 2 x equals c o s 2 x$
  
  Porównując współczynniki przy $cos 2 x comma space sin 2 x$ po lewej i prawej stronie dostajemy
  
  $open negative 4 A plus A equals 1 minus 4 B plus B equals 0 close curly brackets rightwards double arrow A equals negative 1 divided by 3 semicolon space B equals 0$
  
  czyli
  
  $u subscript p equals negative bevelled 1 third cos 2 x$
  
  Odp.: $u equals u subscript j plus u subscript p equals C subscript 1 cos x plus C subscript 2 sin x minus bevelled 1 third cos 2 x$
Syll napisał

23 maja 2016 o 20:05

x*dy/dx-y = 2x^3

pilnie proszę o pomoc..

Odpowiedz
- Kamil Kocot napisał
  
  15 października 2016 o 05:33
  
  Witam
  
  To jest zwykłe równanie liniowe, rozwiążę je metodą uzmienniania stałej.
  
  $x asterisk times fraction numerator d y over denominator d x end fraction minus y equals 2 x cubed$
  
  1) równanie jednorodne
  
  $x asterisk times fraction numerator d y over denominator d x end fraction minus y equals 0 x asterisk times fraction numerator d y over denominator d x end fraction equals y x d y equals y d x space fraction numerator d y over denominator y end fraction equals fraction numerator d x over denominator x end fraction integral fraction numerator d y over denominator y end fraction equals integral fraction numerator d x over denominator x end fraction ln open vertical bar y close vertical bar equals ln open vertical bar x close vertical bar plus C y equals C asterisk times x$
  
  Przejście w ostatniej linijce jest standardowe, należy zapamiętać bo to wynika z definicji logarytmu, własności logarytmu
  
  $log subscript a b equals c left right double arrow b equals a to the power of c a to the power of log subscript a x end exponent equals x$
  
  oraz własności potęgowania. Wyjaśnienie jest następujące
  
  $ln open vertical bar f left parenthesis x right parenthesis close vertical bar equals ln open vertical bar g left parenthesis x right parenthesis close vertical bar plus C f left parenthesis x right parenthesis equals e to the power of ln open vertical bar g left parenthesis x right parenthesis close vertical bar plus C end exponent equals e to the power of ln open vertical bar g left parenthesis x right parenthesis close vertical bar end exponent e to the power of C equals g left parenthesis x right parenthesis asterisk times C subscript 1 rightwards double arrow f left parenthesis x right parenthesis equals C asterisk times g left parenthesis x right parenthesis$
  
  gdzie przyjmujemy w skrócie, że $e to the power of C equals C subscript 1 equals C$ .
  
  Powracając do przykładu, w punkcie
  
  2) uzmienniamy stałą tzn.
  
  $y equals C left parenthesis x right parenthesis asterisk times x$
  
  3) Obliczamy pochodną $y apostrophe equals C apostrophe left parenthesis x right parenthesis asterisk times x plus C left parenthesis x right parenthesis asterisk times 1$
  
  4) Wstawiamy do początkowego równania (zarówno y jak i y’) tzn.
  
  $x asterisk times fraction numerator d y over denominator d x end fraction minus y equals 2 x cubed x asterisk times open parentheses C apostrophe left parenthesis x right parenthesis asterisk times x plus C left parenthesis x right parenthesis asterisk times 1 close parentheses minus C left parenthesis x right parenthesis asterisk times x equals 2 x cubed C apostrophe left parenthesis x right parenthesis asterisk times x squared plus C left parenthesis x right parenthesis asterisk times x minus C left parenthesis x right parenthesis asterisk times x equals 2 x cubed C apostrophe left parenthesis x right parenthesis asterisk times x squared equals 2 x cubed C apostrophe left parenthesis x right parenthesis equals 2 x C left parenthesis x right parenthesis equals integral 2 x d x C left parenthesis x right parenthesis equals x squared plus C$
  
  Wyliczone C(x) wstawiamy do punktu 2) i dostajemy rozwiązanie
  
  $y equals left parenthesis x squared plus C right parenthesis asterisk times x$
Martyna napisał

18 października 2016 o 15:49

Jak potraktować takie równanie:d^(2)x/dt^2 + x =0potrzebuję tylko początkowego wyjścia.Nie jestem pewna czy mogę zapisać to w takiej postaci: x” +x =0

Odpowiedz
- Anna Zalewska napisał
  
  2 listopada 2016 o 13:55
  
  $fraction numerator d squared x over denominator d t squared end fraction plus x equals 0$
  
  Faktycznie, można to równanie zapisać w postaci: $x apostrophe apostrophe plus x equals 0$ , gdzie $x equals x left parenthesis t right parenthesis$ .
  
  Mamy tu do czynienia z równaniem różniczkowym drugiego rzędu linowym jednorodnym o stałych współczynnikach.
  
  Dla takiego równania przewidujemy rozwiązanie szczególne w postaci funkcji wykładniczej: $x equals e to the power of s t end exponent$ .
  Mamy więc: $x apostrophe equals s e to the power of s t end exponent semicolon space space space space x apostrophe apostrophe equals s squared e to the power of s t end exponent$ .
  
  Podstawiamy do podanego równania i otrzymujemy:
  
  $s squared e to the power of s t end exponent plus e to the power of s t end exponent equals 0 space space space space space space space space space space space space divided by colon e to the power of s t end exponent$
  
  $s squared plus 1 equals 0$
  
  Ponieważ w tym równaniu mamy $capital delta less than 0$ , postąpimy według następującego schematu:
  
  $s subscript 1 equals a plus b i semicolon space space space space space s subscript 2 equals a minus b i$
  
  całki szczególne: $x subscript 1 equals e to the power of a t end exponent cos left parenthesis b t right parenthesis semicolon space space space space space x subscript 2 equals e to the power of a t end exponent sin left parenthesis b t right parenthesis$
  
  całka ogólna: $x equals e to the power of a t end exponent open parentheses C subscript 1 cos left parenthesis b t right parenthesis plus C subscript 2 sin left parenthesis b t right parenthesis close parentheses$
  
  Dla naszego przykładu:
  
  $s subscript 1 equals i semicolon space space space space space s subscript 2 equals negative i$
  
  całki szczególne: $x subscript 1 equals e to the power of 0 t end exponent cos t equals cos t semicolon space space space space space x subscript 2 equals e to the power of 0 t end exponent sin t equals sin t$
  
  całka ogólna: $x equals e to the power of 0 t end exponent open parentheses C subscript 1 cos t plus C subscript 2 sin t close parentheses equals C subscript 1 cos t plus C subscript 2 sin t$
Mateusz napisał

7 grudnia 2016 o 17:11

y(x) = x (y'(x) – y”(x)) bardzo proszę o pomoc z tym rownaniem.

Odpowiedz
Paulina napisał

20 grudnia 2016 o 14:10

Witam można prosić o pomoc? Ogólnie mam takie równanie: $mu space equals space R times space fraction numerator phi subscript o minus space phi subscript n over denominator 4 times n end fraction space times c t g beta$ i z tego potrzebuję : $fraction numerator partial differential mu over denominator partial differential R end fraction$ , $fraction numerator partial differential mu over denominator partial differential phi subscript o end fraction$ , $fraction numerator partial differential mu over denominator partial differential phi subscript n end fraction$ , $fraction numerator partial differential mu over denominator partial differential beta end fraction$ . Niby wiem na jakiej zasadzie to działa, ale nie mam pojęcia jak to rozpisać. Byłabym bardzo wdzięczna za pomoc i ewentualne wytłumaczenie.

Odpowiedz
- Paulina napisał
  
  20 grudnia 2016 o 14:27
  
  : $mu equals space fraction numerator R left parenthesis phi subscript o space minus space phi subscript n right parenthesis space c t g beta over denominator 4 times n end fraction$ , to czy te rozwiązania są poprawne? $fraction numerator partial differential mu over denominator partial differential R end fraction space space equals space fraction numerator 1 left parenthesis space phi subscript o space end subscript minus space phi subscript n right parenthesis space c t g space beta over denominator 4 n end fraction$ $fraction numerator partial differential mu over denominator partial differential phi subscript o end fraction space equals space fraction numerator R space left parenthesis space 1 space minus space phi subscript n right parenthesis space c t g beta over denominator 4 n end fraction$ $fraction numerator partial differential mu over denominator partial differential phi subscript n end fraction space equals space fraction numerator R space left parenthesis space phi subscript o space end subscript minus space 1 right parenthesis space c t g beta over denominator 4 n end fraction$ czy to raczej totalna głupota?
Ada napisał

28 stycznia 2017 o 23:36

3 dy/dx = – [1 + 3y kwadrat] y(0) = 1/3

Nie mogę sobie poradzić z tą całką. Proszę o pomoc.

Odpowiedz
ewcia5665 napisał

18 kwietnia 2017 o 12:49

ydy/dx=1-x

Odpowiedz
- Joanna Grochowska napisał
  
  27 kwietnia 2017 o 08:12
  
  $y fraction numerator d y over denominator d x end fraction equals 1 minus x$
  
  Jest to równanie liniowe o zmiennych rozdzielonych, doprowadzam do tego, by po jednej stronie mieć same „y”, po drugie stronie wyrażenia z „x” i pozostałe.
  
  $y fraction numerator d y over denominator d x end fraction equals 1 minus x space space space space divided by times d x$
  $y space d y equals open parentheses 1 minus x close parentheses space d x$
  Całkuję obie strony
  
  $integral space y space d y equals integral open parentheses 1 minus x close parentheses space d x$
  $1 half y squared equals x minus 1 half x squared plus C space space space divided by times 2$
  $y squared equals 2 x minus x squared plus C subscript 1 space$
  $y equals square root of 2 x minus x squared plus C subscript 1 space end root space space space space l u b space space y equals negative square root of 2 x minus x squared plus C subscript 1 space end root$
ewcia5665 napisał

18 kwietnia 2017 o 13:09

ydy/dx=1-xy dx/dy=(1-x)ydy=(1-x)dx $integral y d y equals integral x d x$ y^2=x^2+c i nie nie wiem co dalej

Odpowiedz
- Joanna Grochowska napisał
  
  27 kwietnia 2017 o 08:13
  
  Domyślam się, że to to samo równanie zamieszczone wyżej prawda? Wyżej pokazałam jak je rozwiązać 🙂
andtom napisał

29 maja 2017 o 09:00

Czy mógłbym prosić o rozwiązanie równania różniczkowego xdx+(y+1)dy=0Wartości y otrzymuje w postaci uwikłanej, czy jest jakiś sposób na rozwikłanie tego.

Odpowiedz
- Joanna Grochowska napisał
  
  29 maja 2017 o 11:38
  
  $space x space d x plus left parenthesis y plus 1 right parenthesis space d y equals 0$
  
  Jest to równanie liniowe o zmiennych rozdzielonych. Porządkuję więc je tak, by po jednej stronie mieć wyrażenia związane z „y”, a po drugiej z „x”.
  
  $left parenthesis y plus 1 right parenthesis space d y equals space minus x space d x$ – całkuję obustronnie
  
  $integral left parenthesis y plus 1 right parenthesis space d y equals space integral negative x space d x$
  
  $1 half y squared plus y space equals space minus 1 half x squared plus C$
  
  Mam więc rozwiązane równanie, ale w postaci uwikłanej (tzn. nie mam wprost wyliczonego „y=….”, ale jakieś wyrażenie z „y”).
  
  Alby je „rozwikłać”, czyli wyliczyć samego „y”, musimy popatrzeć jakie mamy to wyrażenie/równanie z igrekami. Jak widać jest to równanie kwadratowe, z tym że inaczej niż pamiętamy ze szkoły średniej (bo nie na „x”, ale na „y” – to jest moja zmienna). Dla pełnej jasności przeniosę wszystko na jedną stronę
  
  $1 half y squared plus y space plus 1 half x squared minus C equals 0$
  
  Stąd mam że: $a equals 1 half space space space comma space space space b equals 1 space space comma space c equals 1 half x squared minus C$
  
  Liczę deltę: $increment equals b squared minus 4 a c equals 1 squared minus 4 times 1 half times open parentheses 1 half x squared minus C close parentheses equals 1 minus x squared plus 4 C space equals space 1 minus x squared plus C subscript 1$
  
  Stąd moje wartości y, czyli „jawne” rozwiązania:
  
  $y subscript 1 equals fraction numerator negative b minus square root of increment over denominator 2 a end fraction equals fraction numerator negative 1 minus square root of 1 minus x squared plus C subscript 1 end root over denominator 2 times begin display style 1 half end style end fraction equals negative square root of negative x squared plus 1 plus C subscript 1 end root space minus 1$
  
  $y subscript 2 equals fraction numerator negative b plus square root of increment over denominator 2 a end fraction equals fraction numerator negative 1 plus square root of 1 minus x squared plus C subscript 1 end root over denominator 2 times begin display style 1 half end style end fraction equals square root of negative x squared plus 1 plus C subscript 1 end root plus 1$
- andtom napisał
  
  30 maja 2017 o 06:08
  
  Serdeczne dzięki za pomoc. Pozdrawiam.
andtom napisał

30 maja 2017 o 09:48

Mam jeszcze problem z następujacym zadaniem:( x^2+2xy-y^2)dx+(y^2+2xy-x^2)dy=0Nie jest ono zupełne bo różniczki nie są takie same, nie są też postaci f(y/x)O ile to możliwe, to prosiłbym o pomoc.Z góry dziękujęAndtom

Odpowiedz
Krzysiek22 napisał

1 czerwca 2017 o 20:00

Witam, mam problem z rozwiązaniem równania y’+ty=t za pomocą czynnika całkującego. Przez uzmiennianie stałej wychodzi mi dobry wynik y=1+Ce^(-0,5t^2).Z góry dziękuję

Odpowiedz
Maciej1 napisał

6 czerwca 2017 o 21:10

Witam, mam problem z rozwiązaniem równania (2xy^2-y)dx+(y^2+x+y)=0.

Odpowiedz
Ania napisał

22 czerwca 2017 o 11:06

Witam. Czy mógłby mi ktoś pomóc z równaniem : x^2*y’=sin(1/x)? 🙁

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  18 lipca 2017 o 15:08
  
  To będzie równanie o zmiennych rozdzielonych. Pójdzie to tak (polecam tutaj mój Kurs, gdzie pokazuję, jak to się robi):
  
  $x squared y apostrophe equals sin 1 over x x squared fraction numerator d y over denominator d x end fraction equals sin 1 over x space space divided by times d x space colon x squared d y equals fraction numerator sin 1 over x over denominator x squared end fraction d x integral d y equals integral fraction numerator sin 1 over x over denominator x squared end fraction d x$
  
  …
  
  Całkę po prawej stronie rozwiązujemy „na boczku” przez podstawienie:
  
  $integral fraction numerator sin begin display style 1 over x end style over denominator x squared end fraction d x equals open vertical bar table row cell t equals fraction numerator begin display style 1 end style over denominator begin display style x end style end fraction end cell row cell d t equals negative 1 over x squared d x end cell end table close vertical bar equals integral negative sin t d t equals cos t plus C equals cos 1 over x plus C$
  
  Wracając więc do równania mamy:
  
  …
  
  $y equals cos 1 over x plus C$
  
  I rozwiązane.
BBB napisał

28 sierpnia 2017 o 15:50

W kursie, w lekcji drugiej jest błąd, w przykładzie $y apostrophe equals fraction numerator y squared minus x y over denominator x squared minus x y plus y squared end fraction$ , w momencie $fraction numerator d t over denominator d x end fraction cross times x equals fraction numerator t squared minus t over denominator 1 minus t plus t squared end fraction minus t$ za „t” podstawiasz $fraction numerator 1 minus t plus t squared over denominator 1 minus t plus t squared end fraction$ a przecież mamy podstawić „t” a nie „1”, dzięki temu rozwinięcie przykładu wygląda zupełnie inaczej, wynik pewnie też. Pozdrawiam. Prosiłbym o ewentualne rozwinięcie prawidłowego przykładu.

Odpowiedz
Dawid napisał

8 grudnia 2017 o 13:55

y1=(1-y1-y2)y1 y’2=(a-y2-4a2y1)y2 a to jak zapisać ?

Odpowiedz
- Dawid napisał
  
  8 grudnia 2017 o 13:56
  
  dla a=0.1
haniasss napisał

21 stycznia 2018 o 18:54

Potrzebuję pomocy z rozwiązaniem następującego zdania:y(3)+y’-10y=10e^x*sin2x

Odpowiedz
Berner paulina napisał

25 stycznia 2018 o 14:33

pomoze mi ktos rozwiazac zadanie ?x’=pod pierwiastkiem arctg(t) / t^2+1

Odpowiedz
Moniaa napisał

3 marca 2018 o 13:45

Witam. Pomoże ktoś w rozwiązaniu układu dx/dt=y dy/dt=-x metodą różniczkowa?

Odpowiedz
Kumori napisał

18 kwietnia 2018 o 14:21

Dzień dobry! Czy ktoś jest w stanie pomóc mi z analitycznym rozwiązaniem krok po kroku równania:y’ + 3 y = 4 Sin4x, y(0)=1Z góry dziękuję!

Odpowiedz
Kasia napisał

16 maja 2018 o 12:39

Potrzebuję pomocy z równaniem różniczkowym II rzędu: y”- 2y’ +2y = [e^(2x)] +xy=yj + ypPoliczyłam yj= [e^(x)]*(C1cosx + C2sinx)Nie wiem jak policzyć yp, czy ktoś wie jak to rozwiązać?

Odpowiedz
- Kasia napisał
  
  16 maja 2018 o 12:45
  
  y”- 2y’ +2y = [e^(2x)] +x piszę jeszcze raz, bo pomimo spacji źle się zapisało
eliza napisał

17 maja 2018 o 10:24

Dzień dobry Potrzebuje pomocy w rozwiązaniu następującego równaniady/dx=x/y* (1+x)/(1+y)

Odpowiedz
Kasia napisał

17 maja 2018 o 13:56

Dzień dobry, czy ktoś mógłby mi pomóc z rozwiązaniem równania różniczkowego: (y”)^2 =4y’ Byłabym wdzięczna za pomoc 🙂

Odpowiedz
Paweł napisał

22 maja 2018 o 19:39

a co jeśli mamy równanie i do tego warunki początkowe x0 ,y0=…….

Odpowiedz
Łukasz napisał

12 czerwca 2018 o 14:58

$integral fraction numerator square root of ln x end root over denominator x end fraction d x$ $integral open parentheses 3 x squared plus 5 x minus 1 close parentheses e to the power of x d x$ $integral open parentheses 2 x squared plus 1 close parentheses ln x d x$ tą chyba rozwiązałęm mam taki wynik = $fraction numerator 2 x squared plus 1 over denominator x end fraction minus 4 x plus C$ to jest ok?

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  13 czerwca 2018 o 11:04
  
  Pierwsza pójdzie tak (metoda przez podstawienie):
  
  $integral fraction numerator square root of ln x end root over denominator x end fraction d x equals open vertical bar table row cell t equals ln x end cell row cell d t equals 1 over x d x end cell end table close vertical bar equals integral square root of t d t equals integral t to the power of begin inline style 1 half end style end exponent d t equals fraction numerator 1 over denominator 1 plus 1 half end fraction t to the power of 1 plus begin inline style 1 half end style end exponent plus C equals equals fraction numerator 1 over denominator 3 over 2 end fraction t to the power of begin inline style 3 over 2 end style end exponent plus C equals 2 over 3 t to the power of begin inline style 3 over 2 end style end exponent plus C equals fraction numerator begin display style 2 end style over denominator begin display style 3 end style end fraction open parentheses ln x close parentheses to the power of begin inline style 3 over 2 end style end exponent plus C$
  
  Druga przez części:
  
  $integral open parentheses 3 x squared plus 5 x minus 1 close parentheses e to the power of x d x equals open vertical bar table row cell u open parentheses x close parentheses equals 3 x squared plus 5 x minus 1 end cell cell v apostrophe open parentheses x close parentheses equals e to the power of x end cell row cell u apostrophe open parentheses x close parentheses equals 6 x plus 5 end cell cell v open parentheses x close parentheses equals e to the power of x end cell end table close vertical bar equals equals open parentheses 3 x squared plus 5 x minus 1 close parentheses e to the power of x minus integral open parentheses 6 x plus 5 close parentheses e to the power of x d x equals open vertical bar table row cell u open parentheses x close parentheses equals 6 x plus 5 end cell cell v apostrophe open parentheses x close parentheses equals e to the power of x end cell row cell u apostrophe open parentheses x close parentheses equals 6 end cell cell v open parentheses x close parentheses equals e to the power of x end cell end table close vertical bar equals equals open parentheses 3 x squared plus 5 x minus 1 close parentheses e to the power of x minus open square brackets open parentheses 6 x plus 5 close parentheses e to the power of x minus integral 6 e to the power of x d x close square brackets equals open parentheses 3 x squared plus 5 x minus 1 close parentheses e to the power of x minus open parentheses 6 x plus 5 close parentheses e to the power of x plus 6 integral e to the power of x d x equals equals 3 x squared e to the power of x plus 5 x e to the power of x minus e to the power of x minus 6 x e to the power of x minus 5 e to the power of x plus 6 e to the power of x plus C equals 3 x squared e to the power of x minus x e to the power of x plus C equals equals open parentheses 3 x squared minus x close parentheses e to the power of x plus C$
  
  Trzecia też przez części:
  
  $integral open parentheses 2 x squared plus 1 close parentheses ln x d x equals open vertical bar table row cell u open parentheses x close parentheses equals ln x end cell cell v apostrophe open parentheses x close parentheses equals 2 x squared plus 1 end cell row cell u apostrophe open parentheses x close parentheses equals 1 over x end cell cell v open parentheses x close parentheses equals 2 over 3 x cubed plus x end cell end table close vertical bar equals open parentheses 2 over 3 x cubed plus x close parentheses ln x minus integral 1 over x open parentheses 2 over 3 x cubed plus x close parentheses d x equals equals open parentheses 2 over 3 x cubed plus x close parentheses ln x minus integral open parentheses 2 over 3 x squared plus 1 close parentheses d x equals open parentheses 2 over 3 x cubed plus x close parentheses ln x minus integral 2 over 3 x squared d x minus integral d x equals equals open parentheses 2 over 3 x cubed plus x close parentheses ln x minus 2 over 9 x cubed minus x plus C$
GalachadV (Edyta) napisał

23 sierpnia 2018 o 21:43

Witam! W jakiej postaci należy przewidzieć rozwiązanie równania niejednorodnego różniczkowego: y” – 2y’ +10y = 6e^(x) sin (3x), równanie jednorodne ma rozwiązanie ogólne: y = C(1) e^(x) sin (3x) + C(2) e^(x) cos (3x). Będę wdzięczna za pomoc. Pozdrawiam Edyta (GalachadV)

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  6 września 2018 o 10:25
  
  Witam!
  
  Zaglądamy do odpowiedniej tabelki i orientujemy się, że prawa strona równania pasuje nam do postaci:
  
  $W I E L O M I A N times e to the power of a x end exponent sin b x space plus space W I E L O M I A N times e to the power of a x end exponent cos b x$
  
  bo:
  
  $6 e to the power of x sin 3 x equals 6 times e to the power of 1 times x end exponent sin open parentheses 3 times x close parentheses plus 0 times e to the power of 1 times x end exponent cos open parentheses 3 times x close parentheses$
  
  $a comma b$ z tabelki równają się odpowiednio $a equals 1 comma space b equals 3$ , WIELOMIAN jest zerowego stopnia (stałe).
  
  Zgodnie z tabelką, przewidujemy więc rozwiązanie w postaci:
  
  $y subscript p equals A e to the power of x sin 3 x plus B e to the power of x cos 3 x$
  
  Nie jest to jednak prawidłowa odpowiedź! Tak jak pokazuję w moim Kursie do równań różniczkowych, trzeba tutaj zorientować się, że…
  
  Uwaga!
  
  Rozwiązanie w tej postaci przewidywanej zawiera się w rozwiązaniu równania jednorodnego! ( $y subscript j equals C subscript 1 e to the power of x sin 3 x plus C subscript 2 e to the power of x cos 3 x$ , jaką literką oznaczymy stałą nie ma znaczenia)
  
  Co w tej sytuacji robimy?
  
  Ano zwiększamy o 1 stopnie wielomianów w postaci przewidywanej, uzyskując wielomiany pierwszego stopnia, czyli:
  
  $y subscript p equals open parentheses A x plus B close parentheses e to the power of x sin 3 x plus open parentheses C x plus D close parentheses e to the power of x cos 3 x$
  
  I to jest dopiero postać, w której przewidujemy rozwiązanie szczególne równania.
  
  Odp. $y subscript p equals open parentheses A x plus B close parentheses e to the power of x sin 3 x plus open parentheses C x plus D close parentheses e to the power of x cos 3 x$
  
  Ten i podobne „myki” związane z równaniami różniczkowymi II rzędu pokazuję w mojej Lekcji Video im poświęconej. Cały Kurs tutaj.
Agata napisał

29 sierpnia 2018 o 13:34

Czy mogłby mi ktoś pomóc z rozwiązaniem ?

y’-y=(x^2+ 2x + 1)e^x

Bardzo proszę ! 🙂

Odpowiedz
- Krystian Karczyński napisał
  
  6 września 2018 o 10:43
  
  Jasne.
  
  Stosując metodę „uzmienniania stałej”, pokazaną w Lekcji 3 mojego Kursu do równań różniczkowych, jadę tak:
  
  $y apostrophe minus y equals open parentheses x squared plus 2 x plus 1 close parentheses e to the power of x$
  
  Rozwiązuję najpierw odpowiadające temu równaniu równanie jednorodne:
  
  $y apostrophe minus y equals 0 fraction numerator d y over denominator d x end fraction minus y equals 0 fraction numerator d y over denominator d x end fraction equals y space space space space divided by colon y space space divided by times d x fraction numerator d y over denominator y end fraction equals d x space space space divided by integral integral fraction numerator d y over denominator y end fraction equals integral d x ln open vertical bar y close vertical bar equals x plus C space space space space divided by e to the power of open parentheses horizontal ellipsis close parentheses end exponent e to the power of ln open vertical bar y close vertical bar end exponent equals e to the power of x plus C end exponent open vertical bar y close vertical bar equals e to the power of x times e to the power of C y equals C e to the power of x$
  
  Mam w ten sposób rozwiązanie równania jednorodnego. W rozwiązaniu tym „uzmienniam stałą” i wiem, że rozwiązanie będzie postaci:
  
  $y equals C open parentheses x close parentheses e to the power of x$
  
  Liczę pochodną z tej postaci:
  
  $y apostrophe equals open square brackets C open parentheses x close parentheses e to the power of x close square brackets apostrophe equals C apostrophe open parentheses x close parentheses e to the power of x plus C open parentheses x close parentheses open parentheses e to the power of x close parentheses apostrophe equals C apostrophe open parentheses x close parentheses e to the power of x plus C open parentheses x close parentheses e to the power of x$
  
  Wstawiam tą postać i jej pochodną do równania na samym początku, czyli do równania $y apostrophe minus y equals open parentheses x squared plus 2 x plus 1 close parentheses e to the power of x$ , i mam:
  
  $C apostrophe open parentheses x close parentheses e to the power of x plus C open parentheses x close parentheses e to the power of x minus C open parentheses x close parentheses e to the power of x equals open parentheses x squared plus 2 x plus 1 close parentheses e to the power of x C apostrophe open parentheses x close parentheses e to the power of x equals open parentheses x squared plus 2 x plus 1 close parentheses e to the power of x space space space divided by colon e to the power of x C apostrophe open parentheses x close parentheses equals x squared plus 2 x plus 1 space space space space divided by integral C open parentheses x close parentheses equals integral open parentheses x squared plus 2 x plus 1 close parentheses d x integral open parentheses x squared plus 2 x plus 1 close parentheses d x equals integral x squared d x plus integral 2 x d x plus integral d x equals 1 third x cubed plus x squared plus x plus C$
  
  Czyli:
  
  $C open parentheses x close parentheses equals 1 third x cubed plus x squared plus x plus C$
  
  Moje rozwiązanie równania jest więc równe:
  
  Odp. $y equals open parentheses 1 third x cubed plus x squared plus x plus C close parentheses e to the power of x$
  
  Zapraszam do mojego Kursu z równań różniczkowych.
Magda napisał

12 stycznia 2019 o 12:15

mogę prosic o rozwiązanie?
Zadanie. Rozwiązać rownanie różniczkowe postaci y’=3×2-y , w przedziale od x=0 do x=2, warunek początkowy y(0)=-1, krok calkowania h=0,5. Użyć polepszoną metodę eulera. narysować wykres obliczonej funkcji.

Odpowiedz

Kalkulator do równań różniczkowych

Jak używać kalkulatora?

Komentarze

Pozostaw odpowiedź Mariusz Anuluj pisanie odpowiedzi

Jesteśmy także na:

Kalendarz

Jak używać kalkulatora?

Reader Interactions

Komentarze

Pozostaw odpowiedź Mariusz Anuluj pisanie odpowiedzi

Footer

Jesteśmy także na:

Kalendarz