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10E.3 Differentialgleichung zum Üben


CC-BY-NC-SA 3.0

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eineDifferenzialgleichungender Ausdrucksweise X mal die abhängige Variable ist die unabhängige Variableso etwas X Punktdie Ableitungder Funktion X nach der Zeitminus X selbst verschuldet Komma von Peter Rainer mittelsganz so schlimm aus sieht minus X von T selbstsoll seinE hoch Tund als Anfangsbedingungewig vor dasX zur Zeit null sein solldreihier ausnahmsweisemal ein Differentialgleichungin der XT abhängige Variable sowie X als Position in der PhysikauftrittSommer sehr gernePosition abhängig von der ZeitX die Position ist die abhängige Variable die gesuchte Funktion heißt das ?? und T ist die unabhängige Variableversuchen Sie das mal mit den Verfahren zu lösenwartenalsoeine Differenzialgleichungenerster Ordnung die höchste wirklich vorkommt Ableitung ist die erstesie ist Linjahrund sie hatrasante Koeffizienten nebenbei einmal X Punkt minus einmalXkonstanten Koeffizienten obendreinund sie ist inhomogene Si hoch T macht es inhomogenjetzt könne wieder Versuche nach Schema F das zu lösenPunkt Schritt einsmachen sie homogenschreib ich mir zu viel in homogengemachter steter X Punkt von T minusX von Tist gleichnullmein Ansatz wäreeine homogeneDinger zeitgleich mit konstanten Koeffizientenmein Ansatz wäre eine Exponentialfunktiondas erwartet man immer an dieser Stelle?? anders wäre X von T ist gleichein Vielfaches anders Mama gleich erst von EE Hochlandermalteda steht gerne Lander Martin nicht bemalte sondern an der Magie dieses Lander ist eigentlich?? nächste Woche auch ein Eigenwertganz raffiniert betrachtetherzliche bei dem die hoch die kleinen LambdaEinzelfall andermal CT ist die unabhängige Variableetwas langsamer X X war die unabhängige Variable eben das ist mein Ansatz und aus dem Ansatz folgten sie einsetzen einmal ableiten das ?? Komma vorne am damaligen sonder T minus E hundert neunzehnist gleich nullEU relativiert nie nullrechts als auch durch Jahrhundertedann sehen sie Lander muss eins seiner Tornoch einfacher haben können Sie gucken sich das an die Ableitung der Funktionminus die Fusion selbst ?? null seinWasser zu seinwie hochmeine unabhängige Variable hoch T in diesem Fall das heißt die allgemeineLösungder homogenen Gleichungder homogenen Form soll sagen der homogenen Form der Differenzialgleichungenist alsoX von C ist ein Vielfachesein beliebiges VielfachesKommaein beliebiges Vielfaches von E hocheinmalanders einsTPunkt das wäre die allgemeine Lösung jedoch T funktioniertaber ein Vielfaches davon wird automatisch auch funktionierenweil das eine lineare homogeneDifferenzialgleichungenist wenn sie das Vielfache von X nehmendas IV Kompostableitungraus hier steht das Vielfacheauch das wird gleich Null werdendas war Teil eins Teil zweiist der spannende Urteilwir suchen eine spezielle Lösung derOriginal Differenzialgleichungender inhomogenen Form zu werdenichsuche also irgend eine Lösungeine spezielle Lösung für diese Differenzialgleichungensolltest du mal hinschreibenwas ich es eine Suchehabe ich hier nicht gemachtKomma ?? müssen ausführlicher gesuchteine spezielle Lösungirgendeinerdieser Differenzialgleichungen?? statt Kommawenn Sie das so machen wie bei den anderen Differenzialgleichungenwürden sie sich folgendesüberlegen ?? Ansatzes sollAbleitungsfunktiones soll aus dieser Differenz eine Spezialfunktionrauskommendann muss auch mit Mensafunktiondrin gesteckt haben wenn sie links nur ein Polynom habenfür X und entsprechenden ableiten wird auch im Polynom rauskommen wenn sie links Sinus groß ausgenommen hätten wird aus mit sinnlosen Kurses raus kommen dass wir zu ?? funktioniert mir die erwarten dass links auch eine Kommentarfunktiondrin steckt hat also sowas wie habe ich schon verwendet nehme die ehemaligeHochseeschreibe ich jetzt maldas Interesse an der Rolle als das anderer Tdas wäre mein Ansatz aus oder zu schreiben X von T ist gleich natürlich X von Tist gleichB mal eben hoch zehn mal zehn das wäre meine Vermutungdas X soll es doch seinGesetz war ein was wird passierendie erste Ableitung davon ist B mal Sekunde runterPunkt sie meintdas ist X Punkt minus XWasser stehtPunktsie das soll sein E hoch Tverlangt meine Differenzialgleichungensich das jetzt anguckenlinks naja gut links stehtB mal zehn minus eins mal Ehebruch CTdas könnte man links schreibt Klammern das CT aus kleines Baus das steht links?? sie das jetzt sehen eine Konstantemal EE hoch konstantem ATsowie Hochdesignfür alleTdann geht das nur wenn sie gleich eins ist wenn hierI hoch zweiC stündeeine schneller wachsende Kommentar Funktion als rechts das könnte nicht funktionierenoder eben ein halb circa drei ?? fusioniertdieses C mos gleich eins sein damit das funktioniertaber was ist wennsie gleich eins istdas auf diverse Arten auch zum Widerspruch geführt bei mir steht jetzt hier BmalnullC mos EinsseinMali hoch Tist gleich auf der rechten Seite eh noch die für alle T soll das gelten?? schon Events für ein T gefordert wird das kann nicht funktionierenB mal nur mal hoch T sei jedoch die auf der rechtenSeite steht nämlich null und auf der rechten Seite steht die hoch T jedoch die wird aber nie nullein Widerspruchauf den müssen Sie auf die eine oder andere auch gekommen sei es geht nicht absurderweisegeht es nicht ?? man selbst das an was man glaubt was es sein müsstewas mache ich links damit rechts die hoch T rauskommtund stellt Festpechgehabt kann nicht seindas Spezialfallwerden Glück haben können wenn hier auf der rechten Seite nicht jedoch T gestanden hätte sondern I hoch zwei C zum Beispiel ?? des fusioniert oder eben hoch eins Komma null null eins T es auch funktioniert wie üblich ihr Spiel ist jetzt leider ungeschickt zusammen das wir finden das auf der linken Seite bestehen muss wie null mal Ehebruch zehn malte das führt auf ein Widerspruch zwangsläufigund das merken sich gern schon vorbei diesen Differenzialgleichungendieser Artkönnen zwei Spezialfälle auftretenegal welcher Spezialfall auftrittwenn sie merken dass auf dieser etwas schief geht nur gleich eins sein muss oder was ähnliches dann probieren Sie einen anderen Ansatznämlich indem sie mit der unabhängigen Variable modifizierenneuer AnsatzX von Tist gleichein Vielfaches vonC ?? mal Ego und die wissen jetzt sie muss eins sein ich hatte schon die hoch T das ist der neue Ansatz die schreiben die unabhängige Variable noch mal dazu wenn der nicht funktioniert im CD Quadrat und wenn der nicht funktioniert wenn sie T hoch dreiartig in angesehen Komma vorgeführt ?? anders hinhauen muss bemerkt sich zum Schluss einfach diesen Trick wenn sie bei linearen Differenzialgleichungenmit konstanten Koeffizientenauf so einen Ärger stoßenzwei Arten ?? auf den er stoßen können dann probieren Sie mit der unabhängigen Variable zu modifizierenwenn das nicht geht nimmt es Quadrat davon dritte Potenz und so weiter davon das jetzt mein neuer Ansatz probiert es mal mit dem Ansatzvonder Funktion will ich jetzt die ?? ableiten haben wenn das meine Funktion ist vielseitig ab ProduktregelX Punkt von TB mal Tmalige hoch T stetererster Faktor zweiter Faktor B mal C Mali hoch TProduktregel sagt den ersten Faktor ableitenB mal den zweiten Faktor E hoch T plus den ersten Faktor stehen lassen BT?? einen zweiten Faktor ableiten ?? auch die nach die ableiten wieder ihre hoch T das X Punkt dass er sich in meiner Freizeitgleichungein die da lauteteerste Ableitung misslungener Funktion ist die hoch Terste Ableitung dir steht B Mali hoch TplusB malt ehemalige hoch T minus die Originalfunktiondie steht hier B mal zehn mal wuchtig soll sein wie hoch die zweite Differenzialgleichungensind der hier und der ihr Leben sich weg de Mali hoch T ist gleich E auch die wunderbarich wähle B gleich einsund dann wird es offensichtlich rückwärts fusionieren habe jetzt immer nur mit Fallen von X nach rechts geschrieben und sind offensichtlich rückwärts und sie mir also wenn sieeinmal T Mali hoch T einsetzen in die Original Differentialgleichunghaben sie eine Lösungdamit habe jetzt die allgemeine LösungLösung der ursprünglichen Differenzialgleichungenzurrichtigen Hand von Sternchenich addiereaber immer noch die aus Schritt eins die allgemeine Lösung der homogenen Form plus und jetzt aus Schrittzwei jetzt Komma und ich hinschreiben soll was ist die spezielle Lösung den Schutzwall gefunden habe einmalT malige hoch T das addiere hier einmal T ?? sie also das Thema juckteso sähe das ausjetzt will ich aber nicht diese allgemeine Lösungsondern ich will eine ganz bestimmte spezielle Lösungdie spezielle Lösung zur Anfangsbedingungschreibe ich malich möchte nämlich die Lösung dieNT gleich null ist den Wert drei hatalsowenn T gleich Neues Komma malendlich rausarmmal die hoch null also einmal einsPlusnull malEhebruch nur schönKomma alsdas soll drei sein und dann sehen Siedas geht wohl nur wenn ich aber gleich drei Fehleralsoist die gesuchte LösungX von Tgleich dreimalEE hoch Tplus T malEhebruch TPunkt Sebastian aussehen ist jetzt zwei Heckspoiler mehr als eben einmal wegen Spezialfallssich jetzt ehemalige hoch T und ich erwarte nun Vielfaches von ?? auch die SPD auch stehen können drei zwanzig die Mali hoch TKlammer zu für die Spieler eins rausgekommenund ich habe noch einen letzten Schrittnach dem ich die allgemeine Lösung gefunden habe mach ich für eine spezielle Lösung draus nämlich die spezielle Lösung die mich interessiert die spezielle Lösung die zum Zeitpunkt nur den richtigen Wert hatdrei so rauskommendass wir jetzt also die Lösungdie gefragt istdieseAufgabe hätte man auch ganz anders lösen können mit der Variation der Konstantenhätte man jetzt keinen Ärger mit dem Spezialfallgehabt hat das gar nicht schlecht das noch mal zu gucken als alternativalternativ ginge auch die Variation der Konstantensie gucken sich an was passierthier mitdem homogenen Fallhier steht jetzt eine Konstantearm mal die hoch T und es können Sie die variieren wenn hier nicht Fahrstundesondern Art von Thema jedoch Tdiese Konstante die sie da bekommen habenvariabel machen A von Thema Lehrbuch T und das dann als Ansatz nehmen?? zu durch lieferte vollständig durch rechnen?? nur sagen läuft also durch und sie finden dannfür diese variabel gemachte Konstante was ist die PS drei plus Twieder nach ?? drei groß D maldie Hochtief würde auch funktionierenmit Variation der Konstanten hätten sie nicht den Ärger ?? mit dem Spezialfallwie dem auch seidas muss rauskommen es gibt nur eine Lösungwenn sie ein Differentialgleichungerster Ordnung habenmit Anfangsbedingungund Differenzialgleichungennicht ganzüble Eigenschaftenhat sondernnormales sozusagenfinden sie nur eine einzige Lösung sie müssen auf diese Lösung kommen die könnte vielleicht noch anders hinschreibenaber es muss diese Lösung Funktion seinsollteKomma sagendie Lösung ist jetzt die bestees kommt drauf an die Differentialgleichungzu lösen das ist die Lösung der Differentialgleichungwie sie dahin kommen ist im individualswenn ich immer sagte sondern ganz besonderen Weg nehmender kürzeste Weg ist der beste normalerweisewas es jetzt die Decke des Wichtiges ist Weg wäre sich die Differenzialgleichungenanzuguckenund sofort irgendein Ansatz hinzu schreibenunddann festzustellenwar es muss also so so aussehen also sie könnten auch das es erlaubt sie könnten auch sagenKlammer aufsie können auch sagen diese Differentialgleichungschreit nach folgendem Ansatzschreiben sofort ein Ansatz hinfindenwas sie einsetzen müssen ihren Ansatz und rächen einer Probe sicherheitshalberdiffuser Gleichnis gelöstdas schöne ist ja es gibt nur eine Lösung wir wissen es gibt nur eine Lösung wenn sie ?? Lösung gefunden haben wissen Sie sie haben die Lösung gefundenwie sie die Lösung gefunden haben ist ein relativ SchmerzHauptsachesie haben die Lösung gefunden?? Hände willen machenmit dem Ansatzgar nicht zum Ziel Kommaich weiß es gibt nur ein Ziel