ENKELE VOORBEELDEN UIT TE WERKEN MET ICT



Vergelijkbare documenten
OF (vermits y = dy. dx ) P (x, y) dy + Q(x, y) dx = 0

1 WAAM - Differentiaalvergelijkingen

WI1708TH Analyse 2. College 5 24 november Challenge the future

Differentiaalvergelijkingen Technische Universiteit Delft

Types differentiaal vergelijkingen

Notatie Voor een functie y = y(t) schrijven we. Definitie Een differentiaalvergelijking is een vergelijking van de vorm

Differentiaalvergelijkingen Technische Universiteit Delft

5.8. De Bessel differentiaalvergelijking. Een differentiaalvergelijking van de vorm

Hoofdstuk 3: Tweede orde lineaire differentiaalvergelijkingen

Hoofdstuk 5: Machtreeksoplossingen van tweede orde lineaire differentiaalvergelijkingen

Hoofdstuk 1: Inleiding

Het vinden van een particuliere oplossing

De hoofdstelling van de algebra en het veld van de complexe getallen

Hoofdstuk 10: Partiële differentiaalvergelijkingen en Fourierreeksen

Zomercursus Wiskunde. Module 1 Algebraïsch rekenen (versie 22 augustus 2011)

Complexe getallen: oefeningen

Lineaire dv van orde 2 met constante coefficienten

Differentiaalvergelijkingen

Lineaire gewone & partiele 1ste en 2de orde differentiaalvergelijkingen

Wiskundige Technieken

ax + 2 dx con- vergent? n ln(n) ln(ln(n)), n=3 (d) y(x) = e 1 2 x2 e 1 2 t2 +t dt + 2

Uitgewerkte oefeningen

11.3. Inhomogene randwaardeproblemen. We beschouwen eerst inhomogene Sturm- Liouville randwaardeproblemen van de vorm :

Tentamenopgaven over hfdst. 1 t/m 4

4051CALC1Y Calculus 1

Polynomen. + 5x + 5 \ 3 x 1 = S(x) 2x x. 3x x 3x 2 + 2

Bekijk nog een keer het stelsel van twee vergelijkingen met twee onbekenden x en y: { De tweede vergelijking van de eerste aftrekken geeft:

Inhoud. Oefeningen Hoekberekeningen. 2

Tentamen Gewone Differentiaal Vergelijkingen II

Veeltermen. Module Definitie en voorbeelden. Een veelterm met reële coëfficiënten in één veranderlijke x is een uitdrukking van de vorm

Lineaire Algebra voor W 2Y650

Aanvullingen van de Wiskunde

Derive in ons wiskundeonderwijs Christine Decraemer

TENTAMEN ANALYSE 1. dinsdag 3 april 2007,

Functies van één veranderlijke

1 Eigenwaarden en eigenvectoren

Differentiaalvergelijkingen Wi1909TH. I.A.M. Goddijn, Faculteit EWI 12 november 2018

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Wiskunde: veeltermfuncties en berekening parameters. 23 juli dr.

Combinatoriek groep 1

n 2 + 2n + 4 3n 2 n + 4n n + 2n + 12 n=1

Analyse, Deel III Samenvatting Martijn Boussé

HOOFDSTUK 3: Netwerkanalyse

Vlakke meetkunde. Module Geijkte rechte Afstand tussen twee punten Midden van een lijnstuk

168 HOOFDSTUK 5. REEKSONTWIKKELINGEN

Technische Universiteit Delft. ANTWOORDEN van Tentamen Gewone differentiaalvergelijkingen, TW2030 Vrijdag 30 januari 2015,

Lineaire differentiaalvergelijkingen met constante coëfficienten

Differentiaalvergelijkingen

Grafieken van veeltermfuncties

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Wiskunde: veeltermfuncties en berekening parameters, stelsels. 16 september dr.

Wiskunde: Voortgezette Analyse

Zomercursus Wiskunde. Katholieke Universiteit Leuven Groep Wetenschap & Technologie. September 2008

Examenvragen Hogere Wiskunde I

Differentiaalvergelijkingen Technische Universiteit Delft

Breuksplitsen WISNET-HBO NHL. update juli 20014

Hertentamen Calculus 1 voor MST, 4051CALC1Y vrijdag 6 november 2015; uur

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

In dit college bekijken we een aantal technieken om integralen te bepalen van trigonometrische functies en van rationale functies.

3. Bepaal de convergentie-eigenschappen (absoluut convergent, voorwaardelijk convergent, divergent) van de volgende reeksen: n=1. ( 1) n (n + 1)x 2n.

Wiskundige Technieken

Te kennen leerstof Wiskunde

Hoofdstuk 3. Matrices en stelsels. 3.1 Matrices. [[1,7]],[[12,8] ] of [ 1, 7; 12,8 ] bepaalt de matrix

Oplossen van lineaire differentiaalvergelijkingen met behulp van de methode van Leibniz-MacLaurin

Een checklist is een opsomming van de dingen die je moet weten en kunnen. HAVO 4 wiskunde B...

UNIVERSITEIT TWENTE Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica

Examen Analyse 2 : Theorie (zonder Maple). (7 januari 2014)

WISKUNDE VOOR HET HOGER TECHNISCH ONDERWIJS. deel 1 LOTHAR PAPULA. 2e druk > ACADEMIC SERVICE

UITWERKINGEN 1 2 C : 2 =

Oefenopgaven Grondslagen van de Wiskunde A

Uitgewerkte oefeningen

Doe de noodzakelijke berekeningen met de hand; gebruik Maple ter controle.

Technische Universiteit Delft Uitwerking Tentamen Analyse 3, WI 2601 Maandag 11 januari 2010,

K.0 Voorkennis. Herhaling rekenregels voor differentiëren:

Algebra groep 2 & 3: Standaardtechnieken kwadratische functies

Respons van een voertuig bij passage over een verkeersdrempel

x 1 (t) = ve rt = (a + ib) e (λ+iµ)t = (a + ib) e λt (cos µt + i sin µt) x 2 (t) = ve rt = e λt (a cos µt b sin µt) ie λt (a sin µt + b cos µt).

OPLOSSINGEN PROEFEXAMEN LINEAIRE ALGEBRA donderdag 18 november 2010

In dit hoofdstuk komen korte onderwerpen aan bod die we uitwerken met DERIVE. Zo leer je heel wat functies van DERIVE kennen.

TRILLINGEN EN GOLVEN HANDOUT FOURIER

compact weer te geven (ken ook een waarde toe aan n).

Korte handleiding Maple, bestemd voor gebruik bij de cursus Wiskunde

Zomercursus Wiskunde. Rechten en vlakken (versie 14 augustus 2008)

Hoofdstuk 7: Stelsels eerste orde lineaire differentiaalvergelijkingen

rekenregels voor machten en logaritmen wortels waar of niet waar

Eerste orde partiële differentiaalvergelijkingen

Wiskunde met (bedrijfs)economische toepassingen

IJkingstoets Wiskunde-Informatica-Fysica september 2018: algemene feedback

Hoofdstuk 11: Randwaardeproblemen en Sturm-Liouville theorie

MODELBOUW eindopdrachten 6 november 2006

Algebraïsche meetkunde. Jaap Top

R.T. (fonsvendrik.nl. 2017)

Indicatie van voorkennis per les Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek

1e bachelor ingenieurswetenschappen Modeloplossing examen oefeningen analyse I, januari y = u sin(vt) dt. wordt voorgesteld door de matrix

Complexe e-macht en complexe polynomen

6 Ringen, lichamen, velden

Wiskundige functies. x is het argument of de (onafhankelijke) variabele

Wiskundige Technieken 1 Uitwerkingen Hertentamen 23 december 2014

3 Wat is een stelsel lineaire vergelijkingen?

Lineaire Algebra voor W 2Y650

Transcriptie:

Differentiaalvergelijkingen kunnen we ook oplossen met behulp van ICT. In dit geval zijn de oplossingen uitgewerkt met behulp van Derive. dy De differentiaalvergelijking = ky, met k een reëel getal Voorbeeld 1 db(t) = 10b(t) schrijven we in de vorm y = 10 y dt SEPARABLE_GEN(p, q, x, y, c) geeft een algemene impliciete oplossing van een vergelijking van de vorm y = p(x) q(y), met p(x) een uitdrukking die y niet bevat en q(y) een uitdrukking die x niet bevat. Om de correcte vorm te bekomen moet men het rechterlid eventueel ontbinden in factoren en/of moet men goniometrische, logaritmische of exponentiële transformaties toepassen. Voer # 1 in, klik op oplossen, kies uitdrukking, onbekenden y, algebraïsch, reëel en klik op oplossen; # 2 en # 3 verschijnen. OF:: voer # 1 in, kies vereenvoudigen, klik op vereenvoudigen Voorbeeld 2 db(t) = 10b(t) met b(0) = 100 000 dt SEPARABLE(p, q, x, y, x 0, y 0 ) lijkt op SEPARABLE_GEN, maar geeft een specifieke oplossing voor de beginvoorwaarde y = y 0 bij x = x 0. Voer # 4 in, klik op oplossen, kies uitdrukking, onbekenden y, algebraïsch, reëel en klik op oplossen; # 5 en # 6 verschijnen. 1

Voorbeeld 3 dp(t) = kp(t) schrijven we in de vorm y = ky dt 2

dy De differentiaalvergelijking f 1 (x)g 2 (y) + f 2 (x)g 1 (y) = 0 Voorbeeld 4 dy x 4 y 1 x 4 y xy 3 = 0 schrijven we in de vorm y = y = x 3 xy 3 y 2 Voorbeeld 5 dy 1 y = x schrijven we in de vorm y = x y 3

dy De differentiaalvergelijking + p(x)y = q(x) LINEAR1(p, q, x, y, x 0, y 0 ) geeft een expliciete oplossing van de lineare monische differentiaalvergelijking y' + p(x) y = q(x). Een differentiaalvergelijking is monisch als de coëfficiënt van de hoogste-orde afgeleide 1 is. Deze vergelijking moet niet linear zijn in x, maar wel in y en zijn afgeleide. LINEAR1_GEN(p, q, x, y, c) lijkt op LINEAR1, maar geeft een algemene oplossing uitgedrukt in de symbolische constante c. Voorbeeld 6 dy 4y 4 + = 3 is van de bovenstaande vorm met p(x) = en q(x) = 3 x x Voorbeeld 7 dy 2 + y = 6x 3, met y = 2 als x = 1 x 2 In dit geval : p(x) = en q(x) = 6x 3 x 4

d 2 y De differentiaalvergelijking = k (k ) 2 DSOLVE2(p, q, r, x, c 1, c 2 ) geeft een expliciete algemene oplossing van de gewone lineaire differentiaalvergelijking van de tweede orde y" + p(x) y' + q(x) y = r(x) uitgedrukt in willekeurige constanten c 1 en c 2. De laatste twee argumenten kunnen weggelaten worden als het variabelen zijn en als men tevreden is met de namen c 1 en c 2. DSOLVE2_BV(p, q, r, x, x 0, y 0, x 2, y 2 ) lijkt op DSOLVE2, maar geeft een specifieke oplossing die voldoet aan de randvoorwaarden y = y 0 bij x = x 0 en y = y 2 bij x = x 2. DSOLVE2_IV(p, q, r, x, x 0, y 0, v 0 ) lijkt op DSOLVE2_BV, maar geeft een specifieke oplossing die voldoet aan de beginvoorwaarden y = y 0 en y'=v 0 bij x = x 0. Voorbeeld 8 d 2 y(x) = 6, met als bijkomende voorwaarden: 2 dy(x) 1) = 1 als x = 2 2) y(2) = 3 We hebben hier dus: p(x) = 0, q(x) = 0 en r(x) = 6; de voorwaarden leveren: x 0 = 2, y 0 = 3, v 0 = 1 Voer # 23 in, kies vereenvoudigen, klik op vereenvoudigen, # 24 verschijnt. 5

Homogene tweede orde differentiaalvergelijkingen met constante coëfficiënten. Voorbeeld 9 d 2 y dy + 5 + 6y = 0 met f(0) = 2 en f (0) = 3 2 We hebben hier dus: p(x) = 5, q(x) = 6 en r(x) = 0; de voorwaarden leveren: x 0 = 0, y 0 = 2, v 0 = 3 Voorbeeld 10 d 2 y dy 1 1 + y = 0 met f(0) = 2 en f (0) = 2 4 3 1 We hebben hier dus: p(x) = 1, q(x) = en r(x) = 0; de voorwaarden leveren: 4 x 1 0 = 0, y 0 = 2, v 0 = 3 Voorbeeld 11 d 2 y dy 16 8 + 145 y = 0 met f(0) = 2 en f (0) = 1 2 d 2 y 1 dy 145 We schrijven de vergelijking in de vorm + y = 0 2 2 16 1 145 We hebben hier dus: p(x) =, q(x) = en r(x) = 0; de voorwaarden leveren: 2 16 x 0 = 0, y 0 = 2, v 0 = 1 6

Voorbeeld 12 d 2 u(t) d 2 y + 400 u(t) = 0 schrijven we in de vorm: + 400 y = 0 dt 2 2 We hebben hier dus: p(x) = 0, q(x) = 400 en r(x) = 0. 7

Homogene differentiaalvergelijkingen van de eerste orde HOMOGENEOUS(r, x, y, x 0, y 0 ) geeft een impliciete oplossing van een vergelijking van de vorm y' = r(x, y) als r homogeen is, anders is het resultaat "inapplicable" (niet toepasbaar). Een uitdrukking is homogeen als substitutie van k x voor x en k y voor y in de de uitdrukking een gelijkwaardige uitdrukking oplevert. Homogene uitdrukkingen zijn vaak het quotiënt van twee veeltermen in x en y, waarbij de totale graad (in x en y) van elke term een zelfde constante waarde heeft. HOMOGENEOUS_GEN(r, x, y, c) lijkt op HOMOGENEOUS, maar geeft een algemene oplossing uitgedrukt in de symbolische constante c als r homogeen is. Voorbeeld 13 dy xy (x 2 + y 2 ) = 0 x 2 + y 2 x 2 + y We schrijven de vergelijking in de vorm y = en vinden dus r(x) = 2 xy xy Voorbeeld 14 (x 2 y 2 ) + 2xy y = 0 y 2 x 2 y 2 + x We schrijven de vergelijking in de vorm y = en vinden dus r(x) = 2 2xy 2xy 8