Finne phase paths

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Hei.

Litt usikker på følgende oppgave ettersom det ikke er noen eksempler som forklarer hvordan man løser disse problemene:


Find and classify the equilibrium points of

[tex]x^\prime = \frac{1}{8}(x + y)^3 - y[/tex]

[tex]y^\prime = \frac{1}{8}(x + y)^3 - x[/tex]

Verify that lines [tex]y = x[/tex], [tex]y = 2 - x[/tex], [tex]y = -2 - x[/tex] are phase paths.


OK. Det er siste del av oppgaven jeg er litt usikker på. Det er enkelt og greit få finne ekvilibriumspunktene, som er henholdsvis [tex](0,0)[/tex], [tex](1, 1)[/tex] og [tex](-1, -1)[/tex]. Gjennom lineær tilnærming finner vi videre at [tex](0,0)[/tex] er et saddle point, og de to andre punktene er unstable nodes. Orker ikke vise dette her :).

Jeg vet imidlertid ikke helt hvordan jeg kan gå frem på del 2 av oppgaven. Dvs, jeg kan finne egenvektorene som springer ut av saddelpunktet. Disse er henholdsvis [tex]\begin{bmatrix} 1 \\ 1 \end{bmatrix}[/tex] og [tex]\begin{bmatrix}1 \\ -1 \end{bmatrix}[/tex]. Med dette viser vel jeg at [tex]y=x[/tex] er en phase path. Men hvordan kan jeg vise at [tex]y = 2 - x[/tex] og [tex]y = -2 - x[/tex] er det? Og er det riktig slik jeg har vist at [tex]y = x[/tex] er en phase path?

Som vanlig setter jeg meget stor pris på hjelp.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4562
Registrert: 12/12-2008 12:44

krje1980 skrev:
[tex]x^\prime = \frac{1}{8}(x + y)^3 - y[/tex]

[tex]y^\prime = \frac{1}{8}(x + y)^3 - x[/tex]

Verify that lines [tex]y = x[/tex], [tex]y = 2 - x[/tex], [tex]y = -2 - x[/tex] are phase paths.
Vi får diff.ligningen

[tex]\frac{dy}{dx}=\frac{\frac{1}{8}(x + y)^3 - x}{\frac{1}{8}(x + y)^3 - y}[/tex]

Sjekk ved innsetting om y=x, y=2-x, og y=-2-x er løsninger av denne
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Å ja! Selvsagt! Duh. Sånn går det når man overkompliserer ting og ikke ser skogen for bare trær.
drgz
Fermat
Fermat
Innlegg: 757
Registrert: 24/12-2008 23:22

Hehe, du er nok ikke den eneste som har gått i den fellen før. ;)
mstud
Grothendieck
Grothendieck
Innlegg: 825
Registrert: 14/02-2011 15:08
Sted: Matteboken (adresse kun gyldig i semesteret) :)

krje1980 skrev:Å ja! Selvsagt! Duh. Sånn går det når man overkompliserer ting og ikke ser skogen for bare trær.
Den "løsningsmetoden" høres kjent ut, ja. Enten så ser man ikke skogen for bare trær eller så ser man ikke trær for bare skog, begge deler er fullt mulig. :wink:

For en gangs skyld et innlegg om differensialligninger, phase paths o.l. som jeg kunne skjønne noe av, dog ikke før det var forklart :)
Det er bedre å stille et spørsmål og ikke få et svar, enn å ikke stille et spørsmål og ikke få et svar.

Det aller beste er enten:
å stille et spørsmål og få et svar
eller
å ikke stille et spørsmål og få et svar.
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Ja, det er ikke første gang dette skjer, og vil nok ikke være siste heller :). Fordelen er jo at man får a-ha opplevelser hvor man oppdager at ting egentlig ikke er så vanskelig som man først tror :)
mstud
Grothendieck
Grothendieck
Innlegg: 825
Registrert: 14/02-2011 15:08
Sted: Matteboken (adresse kun gyldig i semesteret) :)

krje1980 skrev:... Fordelen er jo at man får a-ha opplevelser hvor man oppdager at ting egentlig ikke er så vanskelig som man først tror :)
Det er sant :)
Det er bedre å stille et spørsmål og ikke få et svar, enn å ikke stille et spørsmål og ikke få et svar.

Det aller beste er enten:
å stille et spørsmål og få et svar
eller
å ikke stille et spørsmål og få et svar.
Gustav
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 4562
Registrert: 12/12-2008 12:44

En liten digresjon i forhold til oversettelse engelsk/norsk av velbrukte begreper:

Equilibrium point = likevektspunkt

phase path = trajektorie, løsningskurve, bane (i praksis det samme som integralkurver)

phase plane = faserom

Skisse av trajektoriene i faserommet kalles et faseportrett (phase portrait)

Existence and uniqueness = Eksistens og entydighet

Bifurcation = bifurkasjon

Saddle point = sadelpunkt

Center = senter
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Takk skal du ha, plutarco. Når pensum er på engelsk og jeg ikke går på forelesninger, så lærer jeg meg rett og slett ikke de norske begrepene.
Svar