Re: [理工] 工數微方跟線代

看板Grad-ProbAsk作者 (~口卡口卡 修~)時間12年前 (2012/01/24 22:44), 編輯推噓7(7015)
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※ 引述《john97611017 (軟哥)》之銘言: : 2. 已知積分因子 u1=xy u2=1/(x^2+y^2) 方程式y'=f(x,y) 求f(x,y) 令 M dx + N dy = 0 ,且 y' = f = -M/N 則由 ┌ (M*u1)_y = (N*u1)_x │ └ (M*u2)_y = (N*u2)_x 可得: ┌ xy(M_y) + xM = xy(N_x) + yN │ │ │ M_y 2y*M N_x 2x*N └ ───── - ─────── = ───── - ─────── x^2 + y^2 (x^2 + y^2)^2 x^2 + y^2 (x^2 + y^2)^2 ┌ xy*(M_y) + x*M = xy*(N_x) + y*N ____(1) => │ └ (x^2+y^2)*(M_y) - 2y*M = (x^2+y^2)*(N_x) - 2x*N ____(2) ┌ (2)+2*(1) ┌ (x+y)^2 *(M_y) + 2(x-y)M = (x+y)^2 *(N_x) - 2(x-y)N => │ => │ └ (2)-2*(1) └ (x-y)^2 *(M_y) - 2(x+y)M = (x-y)^2 *(N_x) - 2(x+y)N ┌ (x+y)^2 *[(M_y) - (N_x)] = -2(x-y)(N+M) ____(3) => │ └ (x-y)^2 *[(M_y) - (N_x)] = -2(x+y)(N-M) ____(4) 兩式相除可得: (x+y)^2 (x-y)*(1-f) ──── = ────── (x-y)^2 (x+y)*(1+f) (x-y)^3 - (x+y)^3 -3(x^2)y - y^3 => f = ───────── = ─────── (x-y)^3 + (x+y)^3 x^3 + 3x(y^2) ------------------------------------------------------------------------------ [驗證] 令 M = [3(x^2)y + y^3]*k(x,y) N = [x^3 + 3x(y^2)]*k(x,y) 分別帶回 (3) (4) 式可得: ┌ (x+y)^2 *{[x^3 + 3x(y^2)]*(k_x)-[3(x^2)y + y^3]*(k_y)} = 2(x-y)(x+y)^3 *k │ └ (x-y)^2 *{[x^3 + 3x(y^2)]*(k_x)-[3(x^2)y + y^3]*(k_y)} = 2(x+y)(x-y)^3 *k => [x^3 + 3x(y^2)]*(k_x) - [3(x^2)y + y^3]*(k_y) = 2(x^2 - y^2)*k 該 pde 的特徵方程式為 : dx -dy dk ─────── = ─────── = ─────── x^3 + 3x(y^2) 3(x^2)y + y^3 2(x^2 - y^2)k ┌ xy(x^2+y^2) = c1 解得 │ └ k = c2(x^2 + y^2) 因此 k(x,y) = (x^2 + y^2)*g( xy(x^2+y^2) ) 即 ┌ M(x,y) = [3(x^2)y + y^3]*(x^2 + y^2)*g( xy(x^2+y^2) ) │ └ N(x,y) = [x^3 + 3x(y^2)]*(x^2 + y^2)*g( xy(x^2+y^2) ) where g(.) is any diff. function of the notation '.' ---- 所以 f 的確滿足題意,只是所選取的 (M,N) 怪噁心就是了.... -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.113.211.139 ※ 編輯: doom8199 來自: 140.113.211.139 (01/24 22:47)

01/24 22:47, , 1F
XD 看到doom必推一下 ....
01/24 22:47, 1F

01/24 22:48, , 2F
樓上沒推到 ...補推
01/24 22:48, 2F

01/24 22:52, , 3F
XD, 話說答案跟樓上差一個倒數加負號
01/24 22:52, 3F

01/24 22:52, , 4F
不知道是不是 (M,N) = (-c, c/f) ?
01/24 22:52, 4F

01/24 22:59, , 5F
推doom大!!
01/24 22:59, 5F
※ 編輯: doom8199 來自: 140.113.211.139 (01/25 00:50)

01/25 00:58, , 6F
我有個小問題就是原方程式可以寫成dy-fdx=0
01/25 00:58, 6F

01/25 00:59, , 7F
你令成Mdy+Ndx=0
01/25 00:59, 7F

01/25 00:59, , 8F
這樣你不是已經先乘了一個積分因子叫做M嗎?
01/25 00:59, 8F

01/25 01:00, , 9F
那是你從 "dy-fdx=0" 的觀點來看積分因子
01/25 01:00, 9F

01/25 01:01, , 10F
但您也可以由 "Mdy+Ndx=0" 的觀點來看積分因子
01/25 01:01, 10F

01/25 01:02, , 11F
積分因子的目的只是希望可以調整係數後,使得存在一個 F
01/25 01:02, 11F

01/25 01:03, , 12F
所以你乘的積分因子實際上比題意要求的多M倍
01/25 01:03, 12F

01/25 01:03, , 13F
而 dF = ?dx + ?dy = 0 , 所以積分因子是一個相對量
01/25 01:03, 13F

01/25 01:04, , 14F
恩。正確來說,題目根本沒說明是從哪個ode來看待積分因子
01/25 01:04, 14F

01/25 01:06, , 15F
恩,不過好像要用你的方法才能解出來@@
01/25 01:06, 15F

01/25 01:07, , 16F
用dy-fdx=0的觀點去解好像都會矛盾
01/25 01:07, 16F

01/25 01:07, , 17F
可是我覺得有可能式題目設計好耶,因為我帶回 (3)(4)式後
01/25 01:07, 17F

01/25 01:08, , 18F
發現兩個 eq. 是等價的。不然理論上來說可能無解
01/25 01:08, 18F

01/25 01:09, , 19F
只好祈禱考試的時候算出來是有解xdd
01/25 01:09, 19F

01/25 01:14, , 20F
若考出來就直接放掉吧= =, 找 (M,N) 比找 f 還困難許多
01/25 01:14, 20F

01/25 12:32, , 21F
這題我一定放的啊 ...台科出10分 而且錯誤率又很高 ..
01/25 12:32, 21F

09/11 14:48, , 22F
積分因子的目的只是希望 https://daxiv.com
09/11 14:48, 22F
文章代碼(AID): #1F7iFV4D (Grad-ProbAsk)
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