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  • 一道微分方程式的應(yīng)用題

    一道微分方程式的應(yīng)用題
    有一個(gè)加熱裝置,沒有加熱時(shí)的溫度方程式是dx/dt = -x 加熱時(shí)的溫度方程式是dx/dt = 1 - x
    第一問為時(shí)間0時(shí)的初始條件為x(0) = x0的情況下,求上述2個(gè)方程式的解.
    第二問是設(shè)溫度θ0 θ1且0
    非常感謝,完美的解答。
    第四問還想再請(qǐng)教一下,1個(gè)周期內(nèi)溫度的時(shí)間平均值設(shè)為x = 1/τ ∫ t1+τt1x(t)dt,平均臨界值為θ = (θ0+θ1)/2。
    這2個(gè)值的差x-θ = 1/τ ∫ t1+τt1(x(t) - θ)dt,可以用函數(shù)f(x, θ),且x-θ = 1/τ ∫ θ1 θ0f(x,θ)dx來表示。
    求這個(gè)函數(shù)f(x, θ)。
    數(shù)學(xué)人氣:486 ℃時(shí)間:2020-05-02 21:19:06
    優(yōu)質(zhì)解答
    一、(1) x=x0*exp(-t); (2) x=1-(1-x0)*exp(-t);
    二、溫度x0→θ0過程,滿足第一個(gè)微分方程.
    那么有 θ0=x0*exp(-t1); 求出 t1=ln(x0/θ0);
    三、溫度變化一個(gè)周期的過程是:θ0→加熱時(shí)間T1→θ1→不加熱時(shí)間T2→θ0;
    則,T1滿足:θ1=1-(1-θ0)*exp(-T1);==> T1=ln{(1-θ0)/(1-θ1)}
    T2滿足:θ0=θ1*exp(-t);==> T2=ln(θ1/θ0);
    所以 T=T1+T2=ln{(1-θ0)/(1-θ1)}+T2=ln(θ1/θ0).
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