Altra ODE

wedge
come avete capito mi sto esercitando sulle equazioni differenziali :D

voi come risolvereste questa?
$ddoty+x doty + x^2 y = x^3$
(con condizioni $y[a]=b$ e $doty[a]=c$

io ho pensato di ridurla ad un sistema di equazioni del primo ordine con $z=doty$

$d/(dx) [(y),(z)] = [(0,1),(-x^2,-x)] [(y),(z)] + [(0) , (x^3)] $

che è una lineare del primo ordine $dotu=m(x) u + n(x)$
del quale conosco la soluzione $u = e^M * int e^-M n dx$ ove M è primitiva di m(x)

il problema è che mi trovo a trattare con degli esponenziali con delle matrici :( :(

Risposte
_luca.barletta
ricontrolla il sistema in forma matriciale, poi la derivata è rispetto a x

wedge
"luca.barletta":
ricontrolla il sistema in forma matriciale, poi la derivata è rispetto a x


ok, dovrei aver corretto.

ma resta il problema di come risolverlo

_luca.barletta
risolvi l'equazione differenziale con la formula risolutiva che hai già scritto

wedge
grazie per l'attenzione maieutica luca :)


$[(y),(z)] = e^[[(c,x),(-x^3/3,-x^2)]] * int e ^(-[(c,x),(-x^3/3,-x^2/2)]) [(0),(x^3)] dx $


è qui che mi blocco, come tratto le matrici all'esponenziale? ora mi sovviene una cosa che vidi tempo fa (cioè $e^A = SUM A^k/k!$), magari domani la mattina porterà consiglio.

_luca.barletta
non so se hai studiato come si trovano le matrici exp, ci sono vari metodi; ma il testo richiede esplicitamente di risolvere per quella via? scusa ma io sono affezionato alle scorciatoie :D

wedge
si si, ora ho trovato il cassetto della memoria (e il quaderno giusto :) ), avevamo utilizzato le matrici exp per dimostrare la soluzione delle equazioni lineari a coeff costanti.

qual è la scorciatoia che suggerisci?
il testo non fa nessuna richiesta specifica.

_luca.barletta
stavo pensando se si potesse applicare il metodo di Frobenius, e se fosse conveniente usarlo, l'hai studiato?

in_me_i_trust
mumble mumble se si considera l'omogene associata e si fa la sotituzione $x=1/t$ esce fuori un' equazione di Eulero che dovrebbe avere soluzione $y(t)=C_(1)\coslnt+C_(2)\sinlnt$ e per la particolare c'è la variazione delle costanti arbitrarie anche se forse vengono degli integrali molto difficili..bo..

Ma Frobenius non si usava se i coefficienti della $y$ avevano delle singolarità? In questo caso basta la soluzione per serie normale no?

_luca.barletta
"in_me_i_trust":

Ma Frobenius non si usava se i coefficienti della $y$ avevano delle singolarità? In questo caso basta la soluzione per serie normale no?


esatto intendevo la classica soluzione per serie di potenze

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