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10E.1 Differentialgleichung zum Üben


CC-BY-NC-SA 3.0

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wirlösen eine Differentialgleichung?? nicht die zweite Ableitung einer Funktion Y von Xminus die erste Ableitung einer gesuchten FunktionY von X soll seinXdas allgemein lösen was ist die allgemeine Lösung dieser Differenzialgleichungenalso eineFamilievon FunktionenYvon X die diese Differenzialgleichungenerfüllen für alle Xin der Mathematik würde man ihr streng ?? dahinter schreibt für alle X aus den Wellenzahleningenieurmäßig?? physikermäßigschreibt man diese Gleichung so hin und weiß was gemeint ist für alle Xmeine Lösung ist gesuchtdieersten Schritte aus sie gucken sich an was ist das für ?? Sorte was für ein Typ an Differenzialgleichungenes ist zweite Ordnungneuer gutdas man nicht so wichtig die höchste Ableitung die vorkommt tatsächlich vorkommt ist die zweitePhase zweiter Ordnung wesentlicher ist das DifferenzialgleichungenLineal istdie steht nichts von wegendie zweite Ableitung QuadrierenoderPlus der Sinus von Y und ?? Punktes ist eine lineare Differentialgleichungich hab das einfach mal sagen was heißt eigentlich den ja als sie habenY BeistrichY Strich Yoder höhere Ableitungen wenn Sie so wollendie selbst nicht in Quadraten oder Sinus oder noch was im Klärwerk mit sowas hier stehenaber davordürfen dann Konstanten stehen zweiundvierzig?? dreiundzwanzigstesKomma zwölf minus siebenist bis ?? mit Konstanten davor stehen es kann auch sein das davorFunktionen von X stehendie künstlerischen Sinus von X hervorstehendeswäre immer noch ein Lineal Differenzialgleichungenin businessliegst davor steht wichtig ist die gesuchte Funktiondie gesuchte Funktion muss Jahr vorkommensie auf der rechten Seite davon auch ?? X oder sonst verstehenals die Abhängigkeit von X die darf nicht linear sein wichtig ist wie die gesuchte Funktion vorkommt die gesuchte Funktion muss ihn ja vorkommen dann haben sie eine lineare Differenzialgleichungenso sie ist im Jahr und sie istan sie gemerkt in homogenenwas erst dann sagen können wenn sie wissen dass die Lin Jahr ist wenn sie nichtlinearist ergibt das ich so viel Sinn von inhomogen homogen zu reden Punkt erst ist den Jahren wenn sie nämlich sagen was stets mit vielfachenmeiner gesuchten Funktion und Ableitungen davon dass es ein tieferes Mann suchten Funktionoder einer bleibt davon das es ein tieferes meine gesuchten Funktion einer Ableitung davon besteht nichtmit der gesuchten Funktiondas X das ist die in HomogenitätdieseGewässergleichungist inhomogenim Jahr und inhomogenund dafür gibt es dann eben ein Rezeptwir machen sie erst mal homogenund lösen sie allgemeinund dann finde eine spezielle Lösungvon dieser inhomogenenursprünglichen Form und addieren die beidenalsofindeerstensallgemeine Lösung?? noch LSG derhomogenenForm ?? nicht insgesamt alle sind so Homogenformich möchte diese Differenzialgleichungendas man lösen Y Beistrich mindestens Schrägstrich gleich nullda sie größtenteils schon den richtigen Ansatzoffensichtlichden Mann ihres Ex Mensa Funktion Y von X ist gleichI hoch ?? Komma Lander Xwerden alle Armani?? wie von Access reicht hier ohne ein Faktor vor dem Gundoben im Exponenten einen weiteren Faktor drin wenn dass sie anders ist dann wissen Sie das ?? auch alle Außenfassade gemacht für sie zweimal ableiten kommt das Lander zweimal nach vorne Schillers und Lander Quadrat irgendwann einmal Xminus?? Beistrich und das ?? einmal nach vorn aus dem Islam damalige hochtrabende X und das gleich null seinjedoch Lander X ist niemals null das heißt ich kann den raus streichenauf der rechten Seite streichen sie genauso raus ?? richtige null ist immer ??und damit habe jetzt eine Gleichung für LanderlanderQuadratMinuslanderist gleich nullquadratische Gleichung oder sie sehen es direkt Landes gleich null oder Landes gleich eins offensichtlichgleich null oder landen gleich eins?? zwei sich die allgemeine Lösung der homogenen Formalso ist allgemeine Lösung der homogenen Form ist also Y von X ist gleichausgerichtetsein gerade noch die eine oder die andere Funktionenalso damit noch ein bisschen gucken was sie hier sehenein Kandidat ?? lauter Folgepfeile von links nach rechts ein Kandidat den Gesang überprüfen müsste wäreeh hocheinmalXder scheint doch zu funktionieren?? noch einmal X auch wenn die Folge weil gerade die falsche Richtung zeigen wenn sie jetzt einsetzen ?? X zweimal ableiten ist wieder X super Medizin ab ?? wirksam abgeleitet?? auf der Eriksdifferenzist nur der wird funktionierenabergenauso funktioniert I hoch Nullmatrixssie ie oh Nullmatrixjedoch nulleinseine Funktion die ständig für alle X gleich eins ist zweimal ableiten ist nun einmal ableiten ist nur Differenz ist auchdas gehtund wie hoch X gehtes ist aber nicht die Antwortwenn ihm das eine oder das andere wird es sie können mischen sie können ein Vielfaches von der Funktion nehmen die eins istund ein Vielfaches von der Funktion nehmen die Geo X ist für alle X und auch das wird fusioniertim bei geringer Kombinationdecken sie an Direktoren zurück was Sie hier sehen ist eine beliebige Linearkombinationzweier Funktionen die eine Funktion ist für alle X gleich eins die andere Funktion ist für alle X gleich Eriks mit dem jeweiligen X ich bilde alle Linearkombinationvon zwei Funktioneneine so weite Auswahl eines ?? Bieres bestimmt für den Kern war es gerade nicht die Analogie weitertreibenund alle die werdenLösungen sein also nicht nur die Funktion die überall gleich eins es ist ?? Lösung und nicht nur die Fusion die überall gleich ihre X ist ?? Lösung sondern beliebigeer ja Kombination davon soll ich sagen Mischung Mischung hat sich schon immer hundert Prozent ?? zusammen auskommenbeliebige Lineal Kombinationdavon sind Lösungendenn wenn sie jetzt zweimal ableiten diese Funktion zweimal ableiten bekommen Sie raus der erste Feldwegzweiten zweimal ableitenwie Mario Riggssie von zu einmal ableiten der erste Feldwegzweiten ableiten wie man ?? X die Differenz Böhmens kommt null rausall diese Funktion sind Lösungendas ist die allgemeine Lösung der homogenen Formsehen jetzt wozu man diesen Ansatz hier eigentlich macht diesen Ansatz an dieser Stelle den benutz ich eigentlich nur um dieses Lander zu bestimmenwas brauche ich im Exponenten von meiner Ex Mensafunktionhier dieses Lander und dann bastle ich mir mit den Lösungen die allgemeine Lösung zusammen mit dem Lösung für dieses Landerwas ich mir die allgemeine Lösung zusammendas war die allgemeine Lösung der homogenen Form sie arbeiten jetzt mal weiter geht das Rezeptderzweite Teildes Rezeptich finde eine spezielle Lösung der ursprünglichenDifferenzialgleichungender inhomogenenForm irgend eine Lösung irgend eine Funktion dies kann ich ?? mal tatsächlich eine davoreine spezielle Lösunges gibt nicht die spezielle Lösung wenn Sie so fragen hier es gibt die spezielle Lösung zu einer bestimmten Anfangsbedingungaber interessiert mich irgend einespezielleLösung der inhomogenenFormnichts anders als die ursprüngliche Differenzialgleichungenmöchte irgendeine Funktion findendie das hier kannes haben sich alle davon irritieren lassen das in meinen Beispielen der großen Silos gestanden habenwenn sie eine Funktion suchenso das zweite Ableitung erste Ableitung und die Fusion selbst heute noch irgendwie zusammen gemixtKosinus oder Sinus werdendann werden sie Kursen Sinus auch versuchen als Funktionhier möchte ich X haben jeweils mit großer Sinus ergibt keinen Sinn Ex Mensafunktionergibt auch keinen Sinn sie werden dann nicht das X rauskriegensie erwarten dass sie auf der linken Seitewas mit Potenzen von X stehen musszum Beispiel was mit dem QuadratX Quadratwenn sie das Quadrat ableitenkriegen sie zwei X raus das doch schon mal guthoffentlich reicht das Potenzen bis zum Quadratso würde ich mir das vorstelle aus sie gucken sich an was ist die in Homogenitätder Funktion eines offenen was ist die in Homogenität von welcher Art ist die unter schließen Sie zurück von welcher Art sollte denn jetzt wo meine Lösung sein diesem Fall nicht Sinus großes E Funktion sondern irgend ein Polynomdas Weibchen als Ansatzeine Funktion ist eine Funktion ein Polynomzweiten Grades maximal zweiten Fahrzeug sagen irgendwas mit X Quadratund X undeiner konstantendas nehme ich als Ansatz und dann probier ich mal ob ich hinkriege?? ich brauche jetzt eher nicht meine allgemeine Lösung sondern ich muss noch irgend eine finden irgendeine Funktiondiese von zahlreichen löst das wäre mein Ansatzund sie gucken es mit diesem Ansatzob sie die Differentialgleichungdamit lösen könnenund was das für CDE bedeutetguckenZimmerdieAbleitungen ausrechnen als erstes vielleicht was ist die erste AbleitungzweimalX mal C zweimal zehnmal XplusD wird die erste Ableitung werden die zweite Ableitung wird werden einfach hier zweimal zehnund die Pflicht Weg jetzt kann ich das in meinen Differentialgleichungeinsetzenwas passiert wenn ich den Ansatz in Differenzialgleichungeneinsetztdie zweite Ableitung ist die erste Ableitung soll gefälligst gleich seinzweite Ableitung minus erste Ableitung zwei C ist die zweite Ableitung minus die erste Ableitung also minus zwei C X minus Dalle subtrahierenzwanzig Müsli sollimmer gleich X seinwas passiert wenn ich in die DifferentialgleichungEinsätzeund Übungen können Sie im offiziellen Vergleich machen eine Möglichkeit oder sie erkennen links und rechtzeitig geradenlinks ?? Gradzeichen Rechtshandlung angleichen und das soll bitte Entscheid für alle X ?? ?? Inter neue Zeilethematisch wird man ständig dafür Alexander schreibenich so nicht den Schnittpunkt zweier geraden sondern ich weiß das sie gerade linksidentisch ist mit der geraden rechts auch die gerade links muss die Steigung einzelner Achsenabschnitt null haben minus zwei C muss Einsseinund zwei zehn minus Demos null sein eine Art sich das vorzustellen oder mit Koeffizienten Vergleich wenn das für alle X Geldmüssen längst dieselben Koeffizientenstehen rechtsalso weiß ich was vor dem X stets minus zwei C das muss Einsseinund was links als Konstante steht zwei zehn minus D das muss neu seinkann die linke Seite nicht auf der rechten Seite für alle Xnaja und jetzt müssen wir also Cmuss minus ein halb seinZiel ist minus ein halb entsteht hier zwei mal minus ein halb ?? hier steht minus einsminus einsminus diedann muss die gleich minus eins seinund damit habe ich einen Kandidaten für eine LösungalsoLösung zum BeispielY von X ist gleichC stand mit dem X Farad minus ein halb X Quadratminus Xund der Witz ist das E hat das überhaupt interessiertseid ihr zweimal ab und leite einmal ab das ist völlig egal sie können hier auch Pluszeichen zwanzig in schreiben wir egalich nehme einfach plus nullkönnte man immer sicher sein wollt das doch mal einsetzen die Original Differentialgleichungoffensichtlich wird es funktionierenwenn man nur Folgepfeile von links nach rechts das müsse Cezanne was müsste dieser eigentlich müsse man sich jetzt noch überzeugen ja das ist spezielle Lösung wird es wohl seindamit habe ich eine spezielle Lösung der ursprünglichen Differenzialgleichungenjetzt kommt der letzte Schritt Nummer dreidie Summe aus Einzel zweieinmal eins Standard groß B mal I hoch Xplus und jetzt kommt hier unsere spezielle Lösungalso minus ein halbX verwahrtminus Xund das ist jetzt die allgemeineLösung der ursprünglichenDifferenzialgleichungenallgemeine Lösung der zu wolleninhomogenen Form das war die ursprünglich DifferentialgleichungJazz zweiIntegrationskonstantendie frei wählbar sind A und B sind frei wählbarwenn jetzt noch anfangs Bedingungen gegeben wärenfür ein bestimmtes X hätte ich gerne diesen Wert diese Ableitung?? A und B bestimmen was dazuwird wieder eine spezielle Lösung das hier ist die allgemeine Lösungjede Funktiondie?? zwo ist sie jede Funktion die diese Differenzialgleichungenlöstmuss sich so schreiben lassen mit irgend einem A irgend einem Prekapitulierendas hier noch malich gucke mir die Differentialgleichungeine Stelle fest sie ist linear inhomogenzweiter Ordnung zweiter Ordnung sagt mir das die allgemeine Lösung zwei Konstanten drin haben muss Person Warnhinweissozusagen nicht nur eine Konstante sondern zwei Konstantenmüssen frei wählbar seinin der Lösung in der allgemeinen Lösungfür diese Sorte bei zahlreichen haben wir dann in der inhomogenen habe so Standardverfahrenich mache sie homogenenSuche die allgemeine Lösungder homogenen Formda müssen schon jetzt zwei Konstanten auftauchen Beistrich ?? VersagenGleichung zweiter Ordnungdann zurück zur zwei eine spezielle Lösung der inhomogenen Formsie gucken sich die rechte Seite an und fragen sichin diesem Fall wie kriege ich es hin das X rauskommtmuss auf der linken Seite irgendwas mit X Quadrat ?? und Konsortengestanden haben haben uns überlegtund das ist der Trickin diesem Schrittersetzte sie links eindamit rechts das rauskommt was verstehtFunktionskonstanteXdann bilden sie die Summefertigund die allgemeine Lösung die ursprünglichen Differenzialgleichungenmit diesem Fallzweite Ordnung zwei frei wählbarenKonstanten