The Chemistry Maths Book, Second Edition

(Grace) #1

130 Chapter 5Integration


is the operator form of equation (5.2). The operatorsDandD


− 1

have the property


D


− 1

D 1 = 1 D D


− 1

1 = 11


true of any pair of inverse operators. Then


is equivalent to


Value of the integration constant


In an actual problem the value of the integration constantCin (5.2) is determined by


some auxiliary condition. Consider, for example, a curve whose gradient at every


point is given by the function 2 x. The equation of such a curve is


(5.5)


This equation represents a family of curves, one curve for each value of C(Figure 5.3).


If it is required that the curve pass through a particularpoint, the point (1, 1 2)say, the


auxiliary condition on (5.5) is thaty 1 = 12 whenx 1 = 11 ; that is,y 1 = 121 = 111 + 1 C. Therefore,


C 1 = 11 , andy 1 = 1 x


2

1 + 11 is the equation of the particular curve whose gradient is given by


dy 2 dx 1 = 12 xand that passes through the point (1, 1 2).


It is shown in later chapters how, in a physical problem, the value of the integration


constant is determined by the nature and state of the system.


yxdxxC==+Z 2


2

ZZ


d


dx


Fx C dx


d


dx


()+ Fx C dx Fx() ()








=+








=+CC


DD DD


−−











=+








=+


11

Fx C() Fx C Fx C() ()


2


−10+1






(1,2)


C=− 1 , 0 , 1


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Figure 5.3

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