Як обчислити Вронського

У математиці іноді виникає потреба довести, чи функції залежні чи незалежні одна від одної в лінійному сенсі. Якщо у вас є дві функції, які лінійно залежать, графік рівнянь цих функцій призводить до точок, які перекриваються. Функції з незалежними рівняннями не збігаються, коли графуються. Одним із методів визначення залежності чи незалежності функцій є обчислення функції Вронського.

Що таке Вронський?

Вронскіан з двох або більше функцій - це те, що відоме як детермінанта, яка є спеціальною функцією, яка використовується для порівняння математичних об'єктів та доведення певних фактів про них. У випадку Вронського детермінант використовується для доказу залежності або незалежності між двома або більше лінійними функціями.

Матриця Вронського

Для обчислення Вронського для лінійних функцій функції потрібно розв'язувати за однаковим значенням у матриці, що містить як функції, так і їх похідні. Прикладом цього є

W (f, g) (t) = \ початок {vmatrix} f (t) & g (t) \\ f '(t) & g' (t) \ end {vmatrix}

який забезпечує Вронськану для двох функцій (

instagram story viewer
fіg), які вирішуються для одного значення, яке більше нуля (т); ви можете побачити дві функціїf​(​т) іg​(​т) у верхньому рядку матриці та похідніf​'(​т) іg​'(​т) в нижньому ряду. Зверніть увагу, що Вронскіан можна використовувати і для більших наборів. Якщо, наприклад, ви тестуєте три функції за допомогою Вронського, тоді ви можете заповнити матрицю функціями та похіднимиf​(​т​), ​g​(​т) іh​(​т​).

Розв’язування Вронського

Отримавши функції, розміщені в матриці, перемножте кожну функцію на похідну від іншої функції і відніміть перше значення від другого. Для прикладу вище це дає вам

W (f, g) (t) = f (t) g '(t) - g (t) f' (t)

Якщо остаточна відповідь дорівнює нулю, це показує, що ці дві функції є залежними. Якщо відповідь щось інше, ніж нуль, функції незалежні.

Приклад Вронського

Щоб дати вам краще уявлення про те, як це працює, припустимо це

f (t) = x + 3 \ text {і} g (t) = x - 2

Використовуючи значеннят= 1, ви можете вирішити функції як

f (1) = 4 \ text {і} g (1) = -1

Оскільки це основні лінійні функції з нахилом 1, похідні обохf​(​т) іg​(​т) дорівнює 1. Перехресне множення ваших значень дає

W (f, g) (1) = (4 + 1) - (-1 + 1)

що забезпечує кінцевий результат 5. Хоча лінійні функції мають однаковий нахил, вони незалежні, оскільки їх точки не перекриваються. Якщоf​(​т) дав результат -1 замість 4, Вронскіан дав би замість результату нуль, щоб вказати залежність.

Teachs.ru
  • Поділитися
instagram viewer