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D solve initial and boundary value problems ivps with piecewise coefficients

Tutorial 15 Schritte, der Reihe nach in einer Sitzung ausgeführt. Jeder Schritt wurde gegen die Engine ausgeführt, und die Ausgabe unten ist, was er erzeugte.

Schritt 1
PiecewiseExpand[UnitStep[x] + Max[x, x ^ 2]]
Ausgabe
Max[x, x^2] + UnitStep[x]
Schritt 2
DSolve[y'[x] == UnitStep[x], y, x]
Ausgabe
{{y -> Function[{x}, C[1] + Integrate[UnitStep[x], x]]}}
Schritt 3
eqn = {y'[x] == UnitStep[x], y[0] == 1};

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 4
sol = DSolve[eqn, y, x]
Ausgabe
{{y -> Function[{x}, 1 - Integrate[1, 0] + Integrate[UnitStep[x], x]]}}
Schritt 5
Plot[y[x] /. sol, {x, -3, 3}]
Ausgabe
-Graphics-
Schritt 6
Simplify[eqn /. sol[[1]], x  > 0 || x  < 0]
Ausgabe
{Derivative[1, Function[{x}, 1 - Integrate[1, 0] + Integrate[UnitStep[x], x]], x] == UnitStep[x], True}
Schritt 7
sol = DSolve[ {y'[x] + Max[x, 1] y[x] == 0, y[0] == 1}, y[x], x ]
Ausgabe
{{y[x] -> E^(Integrate[1, 0] - Integrate[Max[1, x], x])}}
Schritt 8
Plot[y[x] /. sol, {x, -3, 3}]
Ausgabe
-Graphics-
Schritt 9
FinalSol  = DSolve[ {y'[t] == If[ t ≤ 2, y[t], -y[t] / 2], y[0] == 1}, y, t]
Ausgabe
DSolve[{Derivative[1][y][t] == If[t <= 2, y[t], -(y[t]/2)], y[0] == 1}, y, t]
Schritt 10
SolFromMinusInfinityToTwo = DSolve[{y'[t] == y[t], y[0] == 1}, y, t]
Ausgabe
{{y -> Function[{t}, E^t]}}
Schritt 11
SolFromTwoToInfinity = DSolve[{y'[t] == -y[t] / 2, y[2] == E ^ 2}, y, t]
Ausgabe
{{y -> Function[{t}, E^(3 - t/2)]}}
Schritt 12
eqn = {y''[t] + y[t] == Piecewise[{{-1, t < 0}, {1, t < 1}, {Sin[t], t < 2}}], y[0] == 1, y'[0] == 1};

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 13
sol = DSolve[ eqn, y, t ]
Ausgabe
DSolve[{y[t] + Derivative[2][y][t] == Piecewise[{{-1, t < 0}, {1, t < 1}, {Sin[t], t < 2}}, 0], y[0] == 1, Derivative[1][y][0] == 1}, y, t]
Schritt 14
eqn = {y''[x]  - Clip[x] * y[x] == 0, y[0] == 0, y'[0] == -1};

Keine Ausgabe - dieser Schritt bereitet etwas für den nächsten vor.

Schritt 15
DSolve[eqn, y, x]
Ausgabe
DSolve[{-(Clip[x]*y[x]) + Derivative[2][y][x] == 0, y[0] == 0, Derivative[1][y][0] == -1}, y, x]

Verwendete Funktionen

Verwandte Rezepte

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