rtkalk.nb
Esimerkit : Ratkaisut yleensä

Alkuehtoa vastaavan yksittäisratkaisun etsiminen

Muodostamalla ensin yleinen ratkaisu

Olkoon annettuna differentiaaliyhtälö alkuehtoineen:

[Graphics:Images/rtkalk_gr_1.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_2.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_3.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_4.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_5.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_6.gif]

Yleinen ratkaisu funktion muodossa saadaan DSolve-funktiolla:

[Graphics:Images/rtkalk_gr_7.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_8.gif]

Sijoittamalla tämä alkuehtoihin saadaan algebralliset yhtälöt vakioiden C[1] ja C[2] määrittämiseksi:

[Graphics:Images/rtkalk_gr_9.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_10.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_11.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_12.gif]

Näistä voidaan ratkaista vakioiden arvot:

[Graphics:Images/rtkalk_gr_13.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_14.gif]

Sijoittamalla vakiot yleiseen ratkaisuun saadaan alkuehtoa vastaava yksittäisratkaisu:

[Graphics:Images/rtkalk_gr_15.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_16.gif]

Sievennettynä ratkaisun lauseke on

[Graphics:Images/rtkalk_gr_17.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_18.gif]

Tämä toteuttaa differentiaaliyhtälön ja alkuehdot:

[Graphics:Images/rtkalk_gr_19.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_20.gif]

Ratkaisemalla suoraan DSolve-komennolla

Alkuehdot voidaan yhtälön ohella antaa DSolve-komennolle, jolloin yksittäisratkaisu saadaan suoraan:

[Graphics:Images/rtkalk_gr_21.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_22.gif]

Ratkaisufunktio ja sen lauseke ovat tällöin

[Graphics:Images/rtkalk_gr_23.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_24.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_25.gif]
[Graphics:Images/rtkalk_gr_26.gif]


Teoria: yleinen ja yksittäisratkaisu
Teoria: alkuehto
Ratkaiseminen: ratkaiseminen algebrallisesti Mathematicalla
Esimerkit: ratkaisun sijoittaminen yhtälöön Mathematican keinoin

SKK 27.04.2001