微分方程式_為什麼我解出來跟軟體答案不同呢?我錯了嗎?

2011-05-20 11:26 pm
請問
以下這兩個微分方程式
y' - 3*y^(2/3)=0
(y'')^3 - 216*y=0
的解
不都是y=x^3嗎??



為什麼以下網站 的數學軟體
會給出 跟我不一樣的解呢??????
是我解錯了嗎??還是???(但是 我把y=x^3帶進去驗算 結果沒有錯呀!!!)
為什麼呢???
我該怎麼解 才能解出跟軟體一樣的解呢???


y'-3*y^(2/3)=0
http://www.wolframalpha.com/input/?i=y%27-3*y^%282%2F3%29%3D0

(y'')^3-216*y=0
(注意:這個方程的解 以下網址是以隱函數方式來顯示的 而且它給出三種形式)
http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28y%27%27%29^3-216*y%3D0
更新1:

. 煩惱即是菩提 ( 知識長 ) 大大 我看您的解題過程 也都完全何邏輯呀!! 但為什麼 會與 軟體算出來的不同呢???

更新2:

. 煩惱即是菩提 ( 知識長 ) 大大 什麼是"Hardy" mathematics 呢?? 另外 大大說的 兩個不定積分的結果 剛剛帶進去是這樣的(如下)

更新3:

∫ x(2x-1)^8 dx http://www.wolframalpha.com/input/?i=%E2%88%AB+x%282x-1%29^8+dx ∫ x(2x-1)^80 dx http://www.wolframalpha.com/input/?_=1305984656954&i=%E2%88%AB+x%282x-1%29^80+dx+&fp=1&incTime=true 大大請問這樣的結果能夠看出什麼呢??

回答 (4)

2011-05-22 6:51 pm
✔ 最佳答案
y=x^3只是該兩條微分方程的特解。

若能力許可,當然要探討的是通解。

2011-05-22 10:51:07 補充:

圖片參考:http://i212.photobucket.com/albums/cc82/doraemonpaul/yahooknowledge/autonomousde/autonomousde19.jpg

參考資料:
my wisdom of maths

2011-05-22 11:08:44 補充:
英文苦學僧,你對這兩條ODE的分析方向出現很大問題,因為你明明對應該要做「通解分析」的事物,卻只是做了「特解分析」,這是屬於「不盡力分析」的行為。還有,你過分倚賴Wolfram Alpha。

2011-05-22 11:32:55 補充:
第1題是屬於1階變數可分離型ODE,這很明顯屬於可做「通解分析」的事物,其通解形式的優先形式是f(y) = g(x) + C,若其通解的形式可以化簡成y = h(x,C)則只是屬於幸運而非必然。

2011-05-22 11:51:35 補充:
至於第2題是屬於2階autonomous ODE的特例,因為只含有y"和y的成份,這也是屬於可做「通解分析」的事物(http://en.wikipedia.org/wiki/Autonomous_system_(mathematics)#Special_case:_x.27.27_.3D_f.28x.29),其通解形式的優先形式是x = f(y,C1) + C2,而由於這裡的f(y,C1)更是極大機會沒有close-form integral,因此若其通解的形式可以化簡成y = h(x,C)更是屬於超級幸運。

2011-05-22 12:00:21 補充:
你首先作出「不盡力分析」的行為已是不恰當在先,你還要期望Wolfram Alpha也要陪你發瘋作出「不盡力分析」的行為更是罪大惡極。請先好好自己反省自己。

2011-05-22 12:09:32 補充:
當然Wolfram Alpha不會陪你發瘋,因為Wolfram Alpha對於「解析分析」的部分是被預設了只進行「通解分析」而絕不進行「特解分析」,就算遇到無法進行「通解分析」而只能進行「特解分析」的問題,Wolfram Alpha也絕不遷就。從http://www.wolframalpha.com/input/?i=y%22%3Dx%5Eny%5Ek和比較http://eqworld.ipmnet.ru/en/solutions/ode/ode0302.pdf可以窺探出這個事實。

2011-05-22 12:28:11 補充:
至於煩惱即是菩提所提出的那兩個例子,則是指出另一類問題:Wolfram Alpha對於分析問題的「醒目程度」。而事實上Wolfram Alpha對於某些類型的問題在分析問題的「醒目程度」方面會出現「死位」,因為我嘗試過∫(2x-1)^80 dx和∫x(2x-1)^80.1 dx的時候Wolfram Alpha卻回復「醒目」了。

因此還是都是這句:請不要過分倚賴Wolfram Alpha!

請先自行透切地分析問題,在足夠「爛灘子」的情況下才開始考慮嘗試放在Wolfram Alpha「解決」。
2014-07-01 12:07 pm
到下面的網址看看吧

▶▶http://*****
2011-05-21 6:36 am
doraemonpaul ( 碩士級 1 級 ) 大大
可是要如何算 才能算出跟 軟體 一樣的通解呢???

2011-05-20 22:36:48 補充:
煩惱即是菩提 ( 知識長 ) 大大
我看您的解題過程 也都完全合邏輯呀!!

但為什麼 會與 軟體算出來的不同呢???
2011-05-21 3:49 am
(1)
y' - 3*y^(2/3)=0
(1/3)y^(-2/3) *y'= 1
y^(1/3)= x+c
y=(x+c)^3

(2)
(y'')^3 - 216*y=0
y"= 6y^(1/3)
2y'*y"=12 y^(1/3)*y'
(y')^2= 9y^(4/3)+C
y'= +/- √[9 y^(4/3)+C]
設 x=0, y=0, y'(0)=0, 則 C=0
∫ dy/[3 y^(2/3)] = +/- x+K
y^(1/3) = +/- (x+K), (代x=0, y=0, 得K=0)
so, y= +/- x^3

2011-05-21 17:25:57 補充:
猜想mathematica有一部分作法是用冪級數解法與反微分算子法求解的,
但往往是"Hardy" mathemetic, 也可能得不到好看的答案,
簡單例子: 求不定積分 ∫ x(2x-1)^8 dx, 看看結果如何? 再求∫ x(2x-1)^80 dx 看看結果?

2011-05-21 22:44:47 補充:
Hardy(大數學家) 與hard(辛苦)是相關字,意思是很硬很辛苦的運算
你有看結果嗎?(請問Mathemetics怎算的?)

2011-05-22 12:40:37 補充:
Mathematica不是Bible,她也會有盲點,會算得亂七八糟,也會有錯誤的答案
例如:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1011052110155
答案是
2pi^2, for 0





2011-05-22 12:40:58 補充:
Mathematica不是Bible,她也會有盲點,會算得亂七八糟,也會有錯誤的答案
例如:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1011052110155
答案是
2pi^2, for 0 < t < pi
pi^2, for t=0 or pi
0, others
但mathematica就沒有正確答案
so, 數學分析才是王道,軟體或參考書都是參考意見(盡信書不如無書!)


收錄日期: 2021-05-04 01:02:56
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110520000010KK03777

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