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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。6 D2 j2 O/ R; F6 U
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.gif
+ K0 ^7 {5 A2 {0 U$ CPID控制中的一个作业题,请版主手下留情先别着急删。
% w3 k) }- h0 x9 O8 Y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。

! W. S2 j& J# |# \2 c/ o) z0 t' N# c9 Y6 r: g* e
证明如下:
- |/ K$ z2 D' B% S4 M) |, l2 e7 ^) m
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)!
9 O6 f1 A7 d  ^4 o- M. J) k9 P: _0 j8 c6 b2 M0 H. E
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。6 L# W# r% a3 K

) V. d+ {3 h8 l1 I: ?6 m! V9 s& o( tf(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
6 n5 I9 I1 m" j$ I2 p# d) q5 V+ |2 T* h9 p8 B' R( f
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。
1 v' H- s' }8 |' W! Z; `& r% m9 F, O- @8 M5 E8 P0 w" g' U4 t
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。
/ V9 c3 g" N+ S& U7 v5 u4 I5 a% T5 u! y& N3 j6 ^
由上述条件,得知f'(t)={〔T×(n-1)-t〕×t^(n-2)×e^(-t/T)}/T. t3 l( g, Q6 U8 S5 R

& @" E# C# B7 P0 A2 e) |" h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- H& d# C5 _% W- E$ t. g/ x. N! D
  Q2 ]4 G) J: U$ o- e( ^: G4 @0 e. Z* {
当t<T×(n-1)时,T×(n-1)-t > 0,则f'(t)>0,函数值一直增加- Z2 }' k4 N: P
当t>T×(n-1)时,T×(n-1)-t < 0,则f'(t)<0,函数值一直减少
4 N' H: m) l+ @. C# ?$ G& K( R) U3 l% [- m
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.gif8 t/ n0 X  k" U& X. m, F" q0 \
/ j8 U2 q4 W5 V5 N  N

. y! {# Z# p+ s- C9 d证明如下:
6 m; b! P- Z5 z  F* }- P( w5 b+ }7 `- D4 q2 a% M5 y( x6 |
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)!0 D3 ~9 W; K7 T# k( I
% b- B  g) A0 j2 N9 Y
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。5 T. m9 G; Y. r) Z

9 m' f* {% q- T% @8 ]f(t)的导数为:f'( ...

' C7 z7 K. W$ i" p& [您解的更详细,谢谢了:)
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