Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия: y'+sin(x+y)=sin(x-y) > Дифференциальные уравнения
Образовательный студенческий форум > Высшая математика > Дифференциальные уравнения
Страницы: 1, 2
Nat111
Подскажите каким методом решается вот это диф.уравнение (найти общее решение):
y'+sin(x+y)=sin(x-y)

я думаю надо начать так:
y'+sin(x+y)=sin(x-y)
y'=sin(x-y)-sin(x+y)
y'=sin(x^2-y^2)

правильно? balloon.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 15.2.2009, 20:02) *

Подскажите каким методом решается вот это диф.уравнение (найти общее решение):
y'+sin(x+y)=sin(x-y)
я думаю надо начать так:
y'+sin(x+y)=sin(x-y)
y'=sin(x-y)-sin(x+y)

правильно
Цитата
y'=sin(x^2-y^2)

"интересную" формулу применили. Найдите тригонометрические формулы, вас интересует "разность синусов"
граф Монте-Кристо
Цитата
Найдите тригонометрические формулы, вас интересует "разность синусов"

Либо раскройте синусы суммы и разности по соответствующим формулам,а потом разделите переменные и проинтегрируйте.
Nat111
Цитата(tig81 @ 15.2.2009, 18:07) *

правильно

"интересную" формулу применили. Найдите тригонометрические формулы, вас интересует "разность синусов"


формула "разность синусов" :
sinA-sinX=2sin((A-X)/2)*cos((A- X)/2)

следовательно:
y'=2sin(((x-y)(x+y))/2)*cos(((x-y)(x+y))/2)

так? smile.gif
что дальше делать? mellow.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 15.2.2009, 20:20) *

формула "разность синусов" :
sinA-sinX=2sin((A-X)/2)*cos((A- X)/2)
y'=2sin(((x-y)(x+y))/2)*cos(((x-y)(x+y))/2)

А ну еще раз формулу примените...Вы где-то минусы потеряли. И если я ее правильно нашла, то она такая:
sinx-siny=2sin(x-y)/2*cos(x+y)/2


Цитата(граф Монте-Кристо @ 15.2.2009, 20:18) *

Либо раскройте синусы суммы и разности по соответствующим формулам...

или конечно так... bigwink.gif
Nat111
Цитата(tig81 @ 15.2.2009, 18:27) *

А ну еще раз формулу примените...Вы где-то минусы потеряли. И если я ее правильно нашла, то она такая:
sinx-siny=2sin(x-y)/2*cos(x+y)/2

хорошо сейчас проверю... dry.gif


Nat111
y'=sin(x-y)-sin(x+y)

получилось:
y'=2sin((x-y)-(x+y))/2*cos((x-y)-(x+y))/2

теперь воспользуемся формулами:
sin(x/y)=(+/-)корень((1-сosx)/2) и
cos(x/y)=(+/-)корень((1+сosx)/2)

получилось:
y'=2корень((1-сos(x-y)-(x+y))/2)*корень((1+сos(x-y)-(x+y))/2)

верно? smile.gif
граф Монте-Кристо
Цитата
sin(x/y)=(+/-)корень((1-сosx)/2) и
cos(x/y)=(+/-)корень((1+сosx)/2)

Никогда о таких формулах не слышал.
Цитата
получилось:
y'=2sin((x-y)-(x+y))/2*cos((x-y)-(x+y))/2

Раскройте скобки и посмотрите,что там можно будет сделать.
tig81
Цитата(Nat111 @ 16.2.2009, 17:44) *

y'=sin(x-y)-sin(x+y)
получилось:
y'=2sin((x-y)-(x+y))/2*cos((x-y)-(x+y))/2

еще раз посмотрите формулу разносчти синусов, например, здесь:
sinx-siny=2sin((x-y)/2)cos((x+y)/2). По крайней мере у меня она выглядит так. smile.gif
Цитата
теперь воспользуемся формулами:
sin(x/y)=(+/-)корень((1-сosx)/2) и
cos(x/y)=(+/-)корень((1+сosx)/2)

что это за формулы и зачем вы их приминяете? После того как применете формулу разности синусов, упростите аргументы функций.

П.С. Попробуйте может быть способ, предложенный графом Монте-Кристо?Может он вам окажется проще?Только формулу также примините правильно. smile.gif

Inspektor
Цитата
теперь воспользуемся формулами:
sin(x/y)=(+/-)корень((1-сosx)/2) и
cos(x/y)=(+/-)корень((1+сosx)/2)

из этих формул следует, что значение sin(x/y) не зависит от игрека.
tig81
smile.gif
Nat111
Цитата(Nat111 @ 16.2.2009, 15:44) *


sin(x/y)=(+/-)корень((1-сosx)/2) и
cos(x/y)=(+/-)корень((1+сosx)/2)



эти формулы я нашла в учебнике Богомолова huh.gif

Цитата(Inspektor @ 16.2.2009, 15:58) *

из этих формул следует, что значение sin(x/y) не зависит от игрека.


и что это значит? она для моего примера не подходит? sad.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 16.2.2009, 18:17) *

эти формулы я нашла в учебнике Богомолова huh.gif

еще раз перепроверьте...
Цитата
и что это значит?

это значит, что в левой части равнества у присутствует, а в правой где-то испарился. Такого быть не может.
Цитата
она для моего примера не подходит? sad.gif

Нет, не подходит. Вам пока надо или разность синусов или синус разности и суммы.
Nat111
Цитата(Nat111 @ 16.2.2009, 15:44) *

y'=sin(x-y)-sin(x+y)

получилось:
y'=2sin((x-y)-(x+y))/2*cos((x-y)+(x+y))/2

знак исправила smile.gif

упрощаю:
y'=2sin(x-y-x-y)/2*cos(x-y+x+y)/2
y'=2sin(-y-y)/2*cos(x+x)/2
y'=2sin(-2y)/2*cos(2x)/2
y'=-2siny*cosx

ну что правильно? sad.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 16.2.2009, 18:33) *

ну что правильно? sad.gif

"Кричали девушки ура и в воздух чепчики бросали..." yes.gif
Теперь разделяйте переменные.
Nat111
Цитата(tig81 @ 16.2.2009, 16:37) *

"Кричали девушки ура и в воздух чепчики бросали..." yes.gif


clap.gif

Цитата(tig81 @ 16.2.2009, 16:37) *

Теперь разделяйте переменные.


а как разделять? worthy.gif

получится типа:
2siny=cosx

sad.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 16.2.2009, 18:43) *

а как разделять? worthy.gif

ну начинается...
Цитата
получится типа:
2siny=cosx

blink.gif
Имеем уравнение y'=-2siny*cosx, здесь y'=dy/dx. Подставляем в уравнение и преобразовываем его так, чтобы в левой части стояли только функции от у, а в правой от х. Посмотрите еще раз предыдущий ваш пример, а также здесь.
Nat111
Цитата(tig81 @ 16.2.2009, 16:50) *

Имеем уравнение y'=-2siny*cosx, здесь y'=dy/dx. Подставляем в уравнение и преобразовываем его так, чтобы в левой части стояли только функции от у, а в правой от х. Посмотрите еще раз предыдущий ваш пример, а также здесь.


получится:
dy/dx=-2siny*cosx делим на (siny)/dx
получится
dydx/sinydx=(-2siny*cosx)dx/siny
dy/siny=-siny*cosx

а дальше что делать? интегрировать?

tig81
Цитата(Nat111 @ 16.2.2009, 19:54) *

получится:
dy/dx=-2siny*cosx делим на (siny)/dx
получится

т.е. домножаем на dx/siny
Цитата
dydx/sinydx=(-2siny*cosx)dx/siny
dy/siny=-siny*cosx

почему справа такое получилось? Еще раз внимательно выполните действия.
Nat111
y'=sin(x-y)-sin(x+y)
по формуле:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

получилось:
y'=2cos((x-y)+(x+y))/2*sin((x-y)-(x+y))/2

упрощаем:
y'=2cos(x-y+x+y)/2*sin(x-y-x-y)/2
y'=2cos(x+x)/2*sin(-y-y)/2
y'=2cos(2x)/2*sin(-2y)/2
y'=2cosx*(-siny)
y'=-2cosxsiny

разделяем переменные:
где y'=dy/dx =>
dy/dx=-2cosxsiny /*dx/siny
dy/siny=(-2cosx/siny)dx
dy/siny=-2cosxdx

правильно? huh.gif
а вот дальше стопор sad.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 20.2.2009, 12:32) *

dy/siny=-2cosxdx
правильно? huh.gif
а вот дальше стопор sad.gif

Правильно. Теперь интегрируйте правую и левую часть. Справа табличный интеграл, для левого попробуйте универсальную тригонометрическую постановку.
Nat111
Цитата(tig81 @ 20.2.2009, 11:43) *

Правильно. Теперь интегрируйте правую и левую часть. Справа табличный интеграл, для левого попробуйте универсальную тригонометрическую постановку.


справо получилось -2sinx+c

а вот про универсальную тригонометрическую постановку я даже не знаю что это sad.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 20.2.2009, 13:52) *

справо получилось -2sinx+c

правильно
Цитата
а вот про универсальную тригонометрическую постановку я даже не знаю что это sad.gif

Запускаете гугл и ищите, смотрите примеры. smile.gif
Nat111
Цитата(tig81 @ 20.2.2009, 11:55) *

Запускаете гугл и ищите, смотрите примеры. smile.gif


thumbsup.gif

левая часть int dy/sin=int (2tgy/2)dy/(tg^2 (y/2)+1)

так?
граф Монте-Кристо
Да.
Nat111
Цитата(Nat111 @ 20.2.2009, 12:01) *

thumbsup.gif

левая часть int dy/sin=int (2tgy/2)dy/(tg^2 (y/2)+1)

так?


что дальше делать? sad.gif
граф Монте-Кристо
Сделайте замену переменных tg(y/2) = t, находите dt, подставляйте dу, выраженное через dt, вычисляйте интеграл.
tig81
Цитата(Nat111 @ 20.2.2009, 16:08) *

что дальше делать? sad.gif

Посмотрите еще раз внимательно примеры yes.gif + внимательно сообщение графа Монте-Кристо.
Nat111
Цитата(граф Монте-Кристо @ 20.2.2009, 14:42) *

Сделайте замену переменных tg(y/2) = t


получим:
int (2tdy/t^2+1)

dy будет или dt? dry.gif
tig81
Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 9:17) *

получим:
int (2tdy/(t^2+1))
dy будет или dt? dry.gif

Пока вы его не выразите через t будет dy. Если tg(y/2)=t => y/2=arctgt => y=2arctgt. Дифференцируете и находите dy.

П.С. Не забывайте расталять скобки, а то иначе выражение нечитабельно или неправильно читаельно.
Nat111
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 8:14) *

Если tg(y/2)=t => y/2=arctgt => y=2arctgt. Дифференцируете и находите dy.

П.С. Не забывайте расталять скобки, а то иначе выражение нечитабельно или неправильно читаельно.

вот не поняла выделенное красным.
я что не правильно выразила?
int (2tdy/(t^2+1))
tig81
Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 10:20) *

вот не поняла выделенное красным.

Если tg(y/2)=t, то выражая из этого равенства у/2, получаем, что y/2=arctgt, домножаем левую и правую часть на 2, имеем: y=2arctgt. Посмотрите примеры, в которых применяется универсальная тригонометрическая подстановка. Если вдруг случайно не найдете в книге ( newconfus.gif ), поищите в сети.
Цитата
я что не правильно выразила? int (2tdy/(t^2+1))

ВЫразили правильно, но недовыражали. Не пересчитали дифференциал. А в таком виде, как вы получили интеграл, он считается легко: подынтегральная функция 2t/(t^2+1) от переменной интегрирования у не зависит, а значит относительно ее константа, т.е. ее можно вынести за знак интеграла: 2t/(t^2+1)*intdy. Знак интеграла уничтожает знак дифференциала, т.е. получаем, что заданный интеграл равен 2t/(t^2+1)*у. А это не есть верно. smile.gif
Dimka
Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 11:20) *

вот не поняла выделенное красным.
я что не правильно выразила?
int (2tdy/(t^2+1))


У Вас простейшее диф. уравнение, которое решается за 10 мин. Вы его мусолите целую неделю, "интересные" формулы применяете и скобки неправильно расставляете. Что так плохо по математике-то "шарите"?
tig81
smile.gif
Nat111
Цитата(Dimka @ 21.2.2009, 9:29) *

У Вас простейшее диф. уравнение, которое решается за 10 мин. Вы его мусолите целую неделю, "интересные" формулы применяете и скобки неправильно расставляете. Что так плохо по математике-то "шарите"?


Я математику три года не решала...все забыла... unsure.gif
tig81
Ну так что получилось?
Dimka
Я тоже 9 лет назад закончил ВУЗ и с того времени ничего не решал, но вроде все помню.
Nat111
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 12:45) *

Ну так что получилось?


а вот так можно сделать:

int ((2tg(y/2)dy)/(tg^2(y/2)+1))
делаем замену где
tg(y/2)=t
dy=dt
получим
2int ((tdt)/(t^2+1))
граф Монте-Кристо
Цитата
dy=dt

Неверно.Это Вы слишком уж себе жизнь решили облегчить.
tig81
smile.gif Вы так примеры и не посмотрели.... sad.gif
Nat111
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 13:22) *

smile.gif Вы так примеры и не посмотрели.... sad.gif


наоборот посмотрела вот там как я сделала было... sad.gif
Nat111
а dy=(2dt)/(1+t^2)???
tig81
Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 15:25) *

наоборот посмотрела вот там как я сделала было... sad.gif

Где смотрели? Пример точно был с использованием универсальной тригонометрической подстановки?
Nat111
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 13:38) *

Где смотрели? Пример точно был с использованием универсальной тригонометрической подстановки?


в интернете. да был с использованием универ. триг. подстановкой.
tig81
Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 15:37) *

а dy=(2dt)/(1+t^2)???

clap.gif


Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 15:39) *

в интернете. да был с использованием универ. триг. подстановкой.

ссылку дайте. Или уже разобрались?
Nat111
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 13:43) *

ссылку дайте. Или уже разобрались?


несовсем.

получается:
int dy/siny=-2int cosxdx

делаем замену
tg(y/2)=t => y=2arctgt
dy=(2dt)/(1+t^2)

получаем:
2int ((tg(y/2))/(tg^2(y/2)+1))*((2dt)/(1+t^2))=-2int cosxdx

так? или опять что то напутала?
tig81
Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 15:58) *

int dy/siny=-2int cosxdx
делаем замену
tg(y/2)=t => y=2arctgt
dy=(2dt)/(1+t^2)
получаем:
2int ((tg(y/2))/(tg^2(y/2)+1))*((2dt)/(1+t^2))=-2int cosxdx

А тангенс половинного аргумента вы как заменили? У вас интеграл должен получиться только зависящим от t. Еще раз внимательно просмотрите пример, посмотрите другой подобный пример. Скачайте, например, книгу Каплан "Практические занятия по высшей математике", там подобные примеры также рассматриваются. Вообще посмотрите тему интегрирования, особенно рациональных дробей, т.к. в конечном итоге вы должны свести ваш интеграл к такому.
Nat111
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 14:01) *

А тангенс половинного аргумента вы как заменили? У вас интеграл должен получиться только зависящим от t. Еще раз внимательно просмотрите пример, посмотрите другой подобный пример. Скачайте, например, книгу Каплан "Практические занятия по высшей математике", там подобные примеры также рассматриваются. Вообще посмотрите тему интегрирования, особенно рациональных дробей, т.к. в конечном итоге вы должны свести ваш интеграл к такому.


это надо было заместо у подставить 2arctgt.
т.е. получится
2int ((tg(2arctgt/2))/(tg^2(2arctgt/2)+1))*((2dt)/(1+t^2))

получим в итоге
2int ((tg(arctgt))/(tg^2(arctgt)+1))*((2dt)/(1+t^2))

так?
а вот левую часть отдельно можно проинтегрировать и привести к выражению с у, чтобы правую часть не трогать, т.к. там табличный интеграл получается?


спасибо за книгу! скачиваю...
tig81
Цитата(Nat111 @ 21.2.2009, 16:17) *

это надо было заместо у подставить 2arctgt.

надо было вместо tg(y/2) подставлять t
Цитата
а вот левую часть отдельно можно проинтегрировать и привести к выражению с у, чтобы правую часть не трогать, т.к. там табличный интеграл получается?

так и нужно
Цитата
спасибо за книгу! скачиваю...

пожалуйста
Nat111
Цитата(tig81 @ 21.2.2009, 14:25) *

надо было вместо tg(y/2) подставлять t



т.е получим
2int (t/(t^2+1))*((2dt)/(1+t^2))
верно?

далее будет
2int((2tdt)/((t^2+1)^2))
4int((tdt)/((t^2+1)^2))
Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, нажмите сюда.
Русская версия Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.