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10天前
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[已解决] 谁给帮忙证明下这个题目

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发表于 2008-1-11 07:25:19 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 芬兰

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PID控制中的一个作业题,请版主手下留情先别着急删。' C2 Q5 i8 Q% o0 s' U+ V5 H
其中t是变量。答案是t=(n-1)T时,取最大值。请问如何证啊。很着急,希望指点下子。
prove.JPG
发表于 2008-1-11 10:57:49 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江嘉兴
帮你顶下,看有没有会的给你解决下!
发表于 2008-1-11 14:13:52 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江台州
呵呵,这需要结合高数才能证明的!
 楼主| 发表于 2008-1-11 17:02:03 | 显示全部楼层 来自: 芬兰
我翻了翻高数的书,刚才已经证出来了。就是首先让它导数等于零,得到驻点。驻点就是(n-1)T。然后驻点左边导数小于零,右边大于零。所以有极大值。:-)

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发表于 2008-1-12 11:56:26 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
原帖由 liking 于 2008-1-11 07:25 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif4 S) L( `9 C. Q/ \2 u- g
PID控制中的一个作业题,请版主手下留情先别着急删。8 V) m* T& f4 J0 s; Q& z# T
其中t是变量。答案是t=(n-1)T时,取最大值。请问如何证啊。很着急,希望指点下子。

* G- n: v+ I6 ^6 C  p' g" P2 |5 O* J. Y! d/ ]
证明如下:
% ?. I! `- ?) X+ j1 k
- T/ m' B1 \5 q, @/ ?5 Y4 X设f(t)=[t^(n-1)×e^(-t/T)]/[(T^n)×(n-1)!]   后面的除数都为常量,设为A=T^n×(n-1)!* z) ^3 v+ f/ E3 c$ `! ]3 T4 W
! z, N# b. D$ ]$ e" B& y- t
此为幂函数和指数函数的乘积,各自连续相乘之后曲线也必然连续,所以导数为零。* P4 Z  p- \$ s: K) F

8 G1 e( U0 k3 Kf(t)的导数为:f'(t)=A×〔(n-1)×t^(n-2)×e^(-t/T)+t^(n-1)×(-1/T)×e^(-t/T)〕导数也为幂函数连续- u, }8 O) G+ f0 c, p. a: Z
# {9 ^$ q" o3 n: u, J3 }
令f'(t)=0 消去e^(-t/T)以及t^(n-1),即得t=T×(n-1),函数在t=T×(n-1)时都极值。以下分析证明该点处函数的极值为最大值。3 H) l: H* \* L8 K3 |

* R$ }% k% M0 }: U. \这里楼主似乎缺少了一个条件,就是t恒大于0,即t>0,否则还要取决于n的大小判别导数的正负。
8 _+ r3 u4 z" a$ z+ q! S$ b% q6 Z! m/ X) _2 B
由上述条件,得知f'(t)={〔T×(n-1)-t〕×t^(n-2)×e^(-t/T)}/T+ S3 V; Z6 l# i7 \1 _' }

" \# d3 Q& ~% Q& v5 p, D  F2 r由于t^(n-2)>0,e^(-t/T)>0 所以f'(t)的正负即f(t)的变化方向取决于〔T×(n-1)-t〕的正负# @" {, F, e4 Y" P2 \; B6 r

* W) y9 L  X; v: j当t<T×(n-1)时,T×(n-1)-t > 0,则f'(t)>0,函数值一直增加
; E, @& ]7 ~8 v- `% F, j0 g: R7 E: C当t>T×(n-1)时,T×(n-1)-t < 0,则f'(t)<0,函数值一直减少/ o2 u  E# L2 V' j0 n: J
# n& r$ E, h7 b2 ~7 X; l
所以在t=T*(n-1)时,函数拥有最大极值。

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发表于 2008-1-12 19:00:02 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南株洲
这是机械题目吗 发错地方了吧
发表于 2008-1-12 20:56:23 | 显示全部楼层 来自: 中国山东潍坊
还没弄明白,还需多向高手请教啊。
 楼主| 发表于 2008-1-13 15:48:43 | 显示全部楼层 来自: 芬兰
原帖由 aqaq521 于 2008-1-12 05:56 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
1 N' H5 H/ W: j1 E$ O7 {, J0 Q/ N9 e# e

( T/ e# J# r0 A4 G证明如下:
& L. M9 F" I  I) C( {# J
( e; C- F% W6 [9 f& V设f(t)=[t^(n-1)×e^(-t/T)]/[(T^n)×(n-1)!]   后面的除数都为常量,设为A=T^n×(n-1)!
6 D5 p- l) m  m9 v, j% h
- a/ @( U6 P6 ]" j此为幂函数和指数函数的乘积,各自连续相乘之后曲线也必然连续,所以导数为零。
: p1 d7 b$ }+ u4 A
* V5 j; b& F1 Of(t)的导数为:f'( ...

+ d+ ^1 T* d! z) J" s- D您解的更详细,谢谢了:)
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