ผมสงสัยเกี่ยวกับเรื่อง homogeneous DE ครับ
ตามคอนเซปที่เรียนกันมามันง่ายนะ ทั้งคลิปติวของไทยและเทศ และที่เรียนในห้องเรียน ว่า v=y/x และ dy/dx= x dv/dx+v เสร็จแล้วจัดรูปแยกตัวแปลคนละฝั่งและอินทิเกรต แต่ทำไมพอทำโจทย์เข้าจริงๆ หลายๆข้อมันยากเหลือเกิน บางข้อนี่สาบานว่าทำไม่ต่ำกว่าสอง ชม ลองผิดลองถูก หาเฉลยจากที่ต่างๆเพื่อมาเปรียบเทียบ ทำเสร็จไม่ตรงเฉลยซะงั้น และไม่ใช่ใกล้เคียงด้วย แต่ผิดชนิดหน้าตาคนละเรื่องเลย บางทีมีเศษหรือส่วนหรือกำลังเกินมาจากไหนไม่รู้
เรื่อง algebra รับประกันว่ารอบคอบและถูกชัวร์ ตัวแปลก็แยกออกจากกันชัดเจน แต่มักจะเป็นข้อแตกต่างในการทำตรงกลางสเต็ปซึ่งยังไม่เข้าใจถ่องแท้ทำให้เป็นจุดเปลี่ยนของคำตอบ นับตั้งแต่เริ่มหารกระจายลดรูป ยกตัวอย่างเช่น 3xydx+(x
2+y
2)dy=0
พอทำจริงๆอย่างที่เรียนมาก็ตามนี้ครับ
3xydx = -(x
2+y
2)dy
3xy = -(x
2+y
2)dy/dx
3vx
2 = -(x
2+v
2x
2) xdv/dx+v
3vx
2-v = -x
2(1+v
2) xdv/dx
v(3x
2-1) = -x
2(1+v
2) xdv/dx
-(3x
2-1)dx/x
3 = (1+v
2)dv/v
(-3/x+1/x
3)dx = (1/v+v)dv
∫-3/x dx + ∫1/x
3dx = ∫1/v dv + ∫v dv
-3lnx - 1/2x
2 = lny/x + y
2/2x
2 +C <----ยัด y/x กลับคืนไป
-3lnx - lny/x = 1/2x
2 + y
2/2x
2 +C
ln1/x
2y = (y
2+1)/2x
2 +C
y/x= ± sqrt(2x
2 ln1/x
2y-1)
y= ±x sqrt(ln1/x
4y
2-1)
อย่างที่เห็นแหละครับ ว่าคำตอบออกมาหน้าตาทุเรสๆ และไม่ตรงกับชาวบ้านด้วย ข้อนี้หาเฉลยไม่มีนะครับ แต่คนส่วนใหญ่ได้คำตอบออกมาแบบอินทิเกรต partial fraction
พอลองวิธีใหม่จากสเต็ปที่สอง เอา x
2 ไปหารทุกพจน์จนได้ออกมาเป็น -(1+v
3) xdv/dx+v จนสิ้นสุดอินทิเกรตก็ได้คำตอบหน้าออกมาอีกแบบ
มีเทคนิคของแท้ยังไงที่จะพิชิตเรื่องนี้ได้ชัวร์ครับ เพราะเวลาเรียนเห็นแต่ตัวอย่างง่ายๆหมูๆทั้งนั้น ซึ่งทำเองได้ แต่พอใช้เทคนิคเดียวกันกับโจทย์ยาวขึ้นกลับผิด เหมือนคำตอบแต่ละข้อไม่แน่ไม่นอนและมีวิธีการของมันแต่ละแบบ ปวดหัวมากครับ
็Homogeneous Diifferential Equation
ตามคอนเซปที่เรียนกันมามันง่ายนะ ทั้งคลิปติวของไทยและเทศ และที่เรียนในห้องเรียน ว่า v=y/x และ dy/dx= x dv/dx+v เสร็จแล้วจัดรูปแยกตัวแปลคนละฝั่งและอินทิเกรต แต่ทำไมพอทำโจทย์เข้าจริงๆ หลายๆข้อมันยากเหลือเกิน บางข้อนี่สาบานว่าทำไม่ต่ำกว่าสอง ชม ลองผิดลองถูก หาเฉลยจากที่ต่างๆเพื่อมาเปรียบเทียบ ทำเสร็จไม่ตรงเฉลยซะงั้น และไม่ใช่ใกล้เคียงด้วย แต่ผิดชนิดหน้าตาคนละเรื่องเลย บางทีมีเศษหรือส่วนหรือกำลังเกินมาจากไหนไม่รู้
เรื่อง algebra รับประกันว่ารอบคอบและถูกชัวร์ ตัวแปลก็แยกออกจากกันชัดเจน แต่มักจะเป็นข้อแตกต่างในการทำตรงกลางสเต็ปซึ่งยังไม่เข้าใจถ่องแท้ทำให้เป็นจุดเปลี่ยนของคำตอบ นับตั้งแต่เริ่มหารกระจายลดรูป ยกตัวอย่างเช่น 3xydx+(x2+y2)dy=0
พอทำจริงๆอย่างที่เรียนมาก็ตามนี้ครับ
3xydx = -(x2+y2)dy
3xy = -(x2+y2)dy/dx
3vx2 = -(x2+v2x2) xdv/dx+v
3vx2-v = -x2(1+v2) xdv/dx
v(3x2-1) = -x2(1+v2) xdv/dx
-(3x2-1)dx/x3 = (1+v2)dv/v
(-3/x+1/x3)dx = (1/v+v)dv
∫-3/x dx + ∫1/x3dx = ∫1/v dv + ∫v dv
-3lnx - 1/2x2 = lny/x + y2/2x2 +C <----ยัด y/x กลับคืนไป
-3lnx - lny/x = 1/2x2 + y2/2x2 +C
ln1/x2y = (y2+1)/2x2 +C
y/x= ± sqrt(2x2 ln1/x2y-1)
y= ±x sqrt(ln1/x4y2-1)
อย่างที่เห็นแหละครับ ว่าคำตอบออกมาหน้าตาทุเรสๆ และไม่ตรงกับชาวบ้านด้วย ข้อนี้หาเฉลยไม่มีนะครับ แต่คนส่วนใหญ่ได้คำตอบออกมาแบบอินทิเกรต partial fraction
พอลองวิธีใหม่จากสเต็ปที่สอง เอา x2 ไปหารทุกพจน์จนได้ออกมาเป็น -(1+v3) xdv/dx+v จนสิ้นสุดอินทิเกรตก็ได้คำตอบหน้าออกมาอีกแบบ
มีเทคนิคของแท้ยังไงที่จะพิชิตเรื่องนี้ได้ชัวร์ครับ เพราะเวลาเรียนเห็นแต่ตัวอย่างง่ายๆหมูๆทั้งนั้น ซึ่งทำเองได้ แต่พอใช้เทคนิคเดียวกันกับโจทย์ยาวขึ้นกลับผิด เหมือนคำตอบแต่ละข้อไม่แน่ไม่นอนและมีวิธีการของมันแต่ละแบบ ปวดหัวมากครับ