作者doom8199 (~口卡口卡 修~)
看板Math
标题Re: [微积] ODE
时间Sun Feb 27 19:04:14 2011
※ 引述《young11539 (〝☆小小霈★”)》之铭言:
: 一题有关於ODE方程组的问题
: ds(t) a*h^(3/2)
: ---- = ---------
: dt s
: dh(t) a*h^(3/2) b*h^(3/2)
: ---- = ---------- -
: dt s
: a b is constant
: and h(0)=s(0)=0;
: 请问有办法求出s h 的显函数形式嘛?
: 谢谢!
---
( 以下算法考虑 a、b≠0 )
┌ s' = (a/s)*h^(3/2) ____(1)
└ h' = (a/s)*h^(3/2) - b*h^(3/2) ____(2)
把 (1)式带入 (2)式 可得:
h' = s' - (b/a)ss'
→ h = s - (b/2a)s^2 + C1
由 h(0)=s(0)=0 易知 C1 = 0
所以 h = s - (b/2a)s^2 ____(3)
再将 (3)式 带回 (1) 式:
s' = a(1-ks)√(s - ks^2) , 其中 k = b/(2a)
(at)^2
解得 s(t) = ────── ( 已考虑 s(0)=0 )
4 + k(at)^2
4(at)^2
在根据 (3)式 可得 h(t) = ────────
[4 + k(at)^2]^2
---
不确定对不对,感觉有点怪怪的 = =ll
solution 可能不只一条,只是那些都是 weak solution
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.113.47.130
1F:推 young11539 :谢谢 我消化一下 02/28 00:17
2F:推 young11539 :可以请问一下 3代回1的部分嘛 ? 突然就出现s(T) 02/28 00:24
3F:→ young11539 :不是很懂@@ 02/28 00:24
4F:推 young11539 :我算是1+K(AT)^2 02/28 00:39
假设先不管 initial value 的条件:
s' = a(1-ks)√(s - ks^2)
1
→ ∫ ─────────── ds = at + C
(1-ks)^(3/2) * s^(1/2)
1
→ ∫ ─────────── ds = at + C
[(1/s)-k]^(3/2) * s^2
-1
→ ∫ ──────── d(1/s) = at + C
[(1/s)-k]^(3/2)
→ 2[(1/s) - k]^(-1/2) = at + C
(at+C)^2
再稍微整理一下可得 s(t) = ───────
4 + k(at+C)^2
而 singular solution 满足 (1-ks)√(s - ks^2) = 0
或是 s(t) = (1/k) or 0
而这里的 s(0)=0 恰好会决定出 s(t) 通解曲线族中的其中一条 (C=0)
----
其实我个人的疑问是
原 o.d.e. 组中, s'(0) 和 h'(0) 并未 defined
所以最後的 solution 还需要分区段去讨论以满足原题
或许一开始的题目改写成解 ┌ ss' = ah^(3/2)
└ sh' = ah^(3/2) - bsh^(3/2)
s(0) = h(0) = 0
会比较恰当
※ 编辑: doom8199 来自: 140.113.47.130 (02/28 02:16)
5F:推 young11539 :谢谢! 完全了解了 02/28 14:24