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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。* F  a$ j9 Z1 ?+ `
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! X' c) L5 |, m- T9 k  f- J, [. e
PID控制中的一个作业题,请版主手下留情先别着急删。
* Z/ b& @  F" ^0 j+ u  o# R: 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。
1 A: D3 A# T, M7 F8 d8 h

, ?4 A; V$ p9 k' {证明如下:2 k6 s% f) }6 N) w. i
. `8 _; ^) Q1 v% `% K0 p4 l
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)!- i* @9 V7 d" o5 N: v( B
! ?; a, ^$ Y' B/ L5 j$ w; J2 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。
$ A2 @" ]1 N6 X! X0 q/ B8 b$ E. F, P# `
f(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& ^4 h2 ~& w( o" v. r% u

+ f7 U  s. j" ]# r1 K( v* j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 m1 l  a3 n5 D- Z5 y" e4 ]" j: t

4 d- B  l8 Y' T9 r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。
# |- Q- c" D7 I9 E9 i0 O& j! B. p1 {5 @: Q
由上述条件,得知f'(t)={〔T×(n-1)-t〕×t^(n-2)×e^(-t/T)}/T
5 C% |1 h1 ^' o% ]' Z( N8 w0 w& ^# \3 ]7 w
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
- u8 \- I0 _3 b2 I# O( R. t
4 G) m: \5 y  x' I/ U0 d6 |" O当t<T×(n-1)时,T×(n-1)-t > 0,则f'(t)>0,函数值一直增加  w; Q$ o/ ^0 M. t* l
当t>T×(n-1)时,T×(n-1)-t < 0,则f'(t)<0,函数值一直减少
0 v- p3 B/ m4 B, X+ h4 \. l! ~' N. b4 q
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.gif3 o1 V. N0 ?% q. u0 P; R
# K8 R/ Q+ `* R- @
  A# s9 a5 z/ e& \  Y9 d' ?5 }6 H
证明如下:& t2 ?& w2 Z, Z
' {1 d8 C9 O1 b& L  M) z
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 \) f4 g; A+ E2 G0 U5 r

; h6 Q- |1 D" h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。
! ^1 w( P  d5 p
3 C  z' B9 j: A# I& J* Mf(t)的导数为:f'( ...

0 ?  E) j" Q! e) J+ [您解的更详细,谢谢了:)
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