연립 미분방정식 질문입니다.

chmaron의 이미지

자꾸 여기에 수학 질문을 하게 되네요. 적절한 공간인지는 모르겠지만.. 마땅히 질문을 할 곳이 없어서요.

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연립 미분방정식 풀이에서 궁금한 점이 있어서 질문 올립니다. 여기서 수식을 입력하는게 쉽지가 않아서 문제는 이미지로 캡쳐해서 첨부했습니다.

먼저 주어진 행렬을 대각화하고, 거기서 나온 P의 역행렬을 사용해서 z(t)를 만들고, 마지막에 z(t)의 좌측에 P를 곱해서 x(t)를 구하라는 뜻으로 생각하고 풀고 있는데요.

중간에 z(t)를 풀어야 하는데 여기서 막히네요. 그냥 P의 역행렬만 가지고 고유값과 고유벡터 구해서 일반해를 구하면 되는건지.. 아니면 문제에서 주어진 g(t)나 x(0)을 사용해서 푸는건가요?

수학 고수님들의 답변 부탁 드립니다.

감사합니다.

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ifree의 이미지

z 의 식이
zdot = lambda * z + G (G = pinverse*g) 와 같이 되는데,
lambda 가 diagonal 이기 때문에 성분으로 쉽게 쪼개져서
z0dot = lambda00 * z0 + G0
z1dot = lambda11 * z1 + G1
로 됩니다.
위 두식을 그냥 풀면 될 듯.
성분별로 z1(t) z2(t) 를 구하고 각 적분상수를 z1(0) z2(0)를 이용해서 결정.

chmaron의 이미지

zdot = lambda * z + G (G = pinverse*g)

어떻게 식이 이렇게 전개되는지 잘 이해가 안 되는데요.. 이 부분에 대해서 조금만 더 설명해주실수 있으신가요?

ifree의 이미지

xdot = A * x + g
pinverse * xdot = pinverse * A * p * pinverse * x + pinverse * g

chmaron의 이미지

lambda가 P의 역행렬에서 나온 고유값을 의미하는건가요?

ifree의 이미지

lambda = pinverse * A * p (diagonalized matrix)

chmaron의 이미지

답변 감사합니다. 그런데 알려주신 내용을 아무리 생각해봐도 z가 z-dot으로 바뀌는 부분이 잘 이해가 안 되네요.

z(t) = P^-1 * x(t)를 미분하면 z-dot = lambda * z + G (G = P^-1 * g)가 된다는 말씀이신것 같은데..

어떻게 이렇게 변하는지 모르겠습니다. 제가 공학수학 공부를 제대로 안해서 그런가봐요..

sangwoo의 이미지

P*z'(t) = x'(t)
P*z(t) = x(t)
위 두 식을 원래 식에 대입하고 P^-1를 operate 해 줘서 정리하면
z'(t) = lambda * z(t) + G 가 바로 나옵니다.
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Let's shut up and code.

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Let's shut up and code.

kkwootae의 이미지

바로 메트램으로ㅎㅎㅎㅎㅎㅎㅎ

chmaron의 이미지

매트램이 뭔가요? matlab??

matlab에서 풀이과정도 볼 수 있나요?

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