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15D.1 Potenzreihenansatz für Van-der-Pol-Differentialgleichung


CC-BY-NC-SA 3.0

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was sollte man mit Potenz rein machen man konntebei Werte schätzeninsbesonderepublizierte Funktionen durch einfache Funktionenersetzen?? Parabel und so weiter statt der komplizierten Funktionund vielleicht diewichtigste lieblichste Anwendung ist das von Differenzialgleichungendamit löstnäherungsweisein den noch mal die von der Polgleichunghatte ich ihn schon gesagtdieI istin geschlossener Form nicht zu lösen man kann keineGleichungen Sinus Kosinus Rhythmus und so weiter hinschreibendie dann diese Gleichung löstBeweise nicht länger heißtes gibt nicht den ja die man so lösen kann aber die meisten kommen eben nicht zu lösen das war die zweite Ableitung meines Siegs nach der Zeit minus Y Mal eins minus X Quadratsmatrixnach der Zeit abgeleitetplus X gleich null und die gleiche Nummer nimmtzweite Ortung nichtlinearerdas Feuer sowas wie der harmonische Schwingermiteiner komischen Reibung hier vornewenn X groß Sminus minus vier minus drei minus ?? X großes wird es wirklich dämpfendwenn ich sehr negativ ist genauso wegen des X Quadratwenn X nicht bei Null iststeht der minus Y mal eins im Endeffekt Matrix Punkt das hat sicher keine Dämpfung sondern Antriebzu komischenEffekten geführt hat muss ein angesehenes System danebenschwingtund vor einiger schrecklich Winkmit der es mal sageich hätte gerne folgendes AnfangswertproblemsollZeitpunkt nullRahmen der Position eins losgehenund er soll mit derGeschwindigkeitnull losgehenein AnfangswertproblemDifferenzialgleichungenundAnfangswertwird die Geschwindigkeitals der zweite Ortung des Bau der zweiVorgabenwie mit jetzt nehme und sage zwar nicht numerisch sondern wir machen einen Potenzreihenansatzdafürweiter was wird mit der PotenzreihepassierenFragezeichenwas würde das bedeuten X von T ist gleichein Potenzreihenansatzstanden setzen mal vorsichtig einFernsehen noch weiterdie Kellerei wäre sowas gewesenwenn ich X von Tkenne die Funktion X von T kenne dann würde ich sagen Tellerreihe AG die Funktion X an der Stelle T nullan der ich Entwickler plus was ist die erste Ableitungwas ist die Geschwindigkeitan der StelleT null malT minus T nullplus was ist die Beschleunigungan der Stelle oder zur Zeitsein Teamdann mal T minus nullQuadrat halbe plus hoch dreisechste plus und so weiter plus und so weiter das wäre Zähler gewesendie Funktionswertan der Stelle an der ich Entwickler plus Ableitungen der Stellen der Entwickler über Technikmodifiziert das wäre die ErnährungWiegeparabeljetzt aber alles mit X und E geschrieben und nicht mitY und X geschriebendass ihre Täler bei Tälerdie ich normalerweise davon aus das die Funktion kenne die Ableitungen bilden kannes jetzt verallgemeinert seine Potenzreihehier steht eine Konstantenullhier steht ?? konstant in den normalen A einshier steht eine Konstantedie Nummer zwei und so weiterwas über diese ?? sowie der Ableitung durch sonstige Fakultätdann wäre eine PotenzreiheA nullplusA einsmalt sie minus T nullgroß A zweimalT minus zehn null Quadratplus und so weiter A dreimit hoch dreiund so weiterdas ist ?? elegantere Form wenn ich die Funktion nicht gerne bei der Tellerreihekann ich die Funktion typischerweisenicht ins abstrahierensagen und meine Funktion nicht kennen stehen irgendwelche Koeffizientenan null eins A zweiund die Versuche jetzt zu bestimmen es gibt wiedereine Stelle um die herum ich arbeitediese Stelle herum ist dann auch der Konvergenzradiusmir dazuinsofernistdieModell freiwilligesteht eigentlich nicht selbst nichts anderes als eine Tellerreihenur eben nicht so konkret hingeschriebensich mit der Ableitung einer bekannten Funktionen geschrieben ?? jetzt mit allgemeinenRezeptsie überlegen sich was sollte T null seinund die können ganze Koeffizientenjetzt dran kommenaus der Differenzialgleichungenkeine große Philosophie bei unseine T nullgleich null sinnvollerweiseich weißwo's bei nulllos geht den Staat fertig weiß was bei Null der Startwert der Ableitungistdann schreit das danach das dieses null T gleich null auch hier die Stelle ist um die herum ich meine Lösung entwicklesind entweder sofortin die T null gleich null setzen Sie hiermitsofort ganz viel geschenkt also schon allein aus Faulheitsgründenwird ?? mit T null gleich Null anfangenwenn ich dagegenX von sieben und X Punkt von sieben gegeben hätte dann natürlich mit T null gleich sieben anfangenum diese Stelle sieben herum zu entwickelnauf der Achse wenn ich jetzt weißwo's losgeht mit dem X wird und wie schnell es losgeht ?? natürlich versuchenhierum die sieben herummeine Lösung dran zu schmieden und nicht was anderes und es ist aber keine sieben gewesen sondern nur gewesen also nämlichT gleich Nullals die zentrale Stelle um die herum entwickleund das setzte sich jetzt ein ist stellt sich vor das geht bis ins unendliche weiterund ersetzen sie darum ein und gucken was passiert was erfahren Sie über eine null eins A zweiund so weitergebrauchen es auf jeden Fall die erste und zweite Ableitungmit zwei Punkt X Punktes hat jabisher auch so gemachtwenn wir etwas mit Sinus Kosinus einzusetzen ist es ja überlegen was ist die Ableitungeinmal was die Ableitung zweimalwird es ganz hilfreich das einmal vorher zu machen also was ist X Punkt von Tdas hier einmal ableiten und was ist X zwei Punkt von TBeistrich die Schreibweise mit den Pünktchen das es jetzt sich die hochmathematischeSchreibweise ?? wiederum mathematisch natürlich schreiben das ist die Summe über alle K gleich null ist und endlichA KT minusT null hoch Kamvöllig irritierenden gelassen ?? bei den Pünktchen hier erst malwas passiertist es einmal ableiten des zweimal ableitenden Konsistorium einsetzenund scharf hingucken?? Sommerhit noch ein mir hinschreibendamit das klar wird A dreiTminus T null hoch dreiplusund so weiter ich meine wirklich bis ins unendliche Aufsummenkeiner normalen Summe hier keine übliche Summe sonderneine Reihe eine mathematische Reihe eigentlichen Grenzwert dann was man als?? gerne ?? bisschen ignorierteinmal ableiten A nullKonstante Feldwegden ableiteneins es konstant irgendwas mal T minus T null sie kriegen einfach A einshatden ableiten zwei kommt nach vornein Arbeit und die S eins einfach zwei mal zwei mal T minus zehn nullplushier kommt die drei nach vorneund bleibt von den T minus T null dann das Quadratbla hoch dreiaus Ableitung wird dreimal Planquadratund die innere Ableitung isteinsPlusBesetzung endlichzweimal ableiten A eins ableitenKonstante wird Nulllinieableiten?? zwei A zwei Konstanz T minus T null ableiten ist eins bleibt hier einfach zweizweibloß hier kommt die zwei nach vorne sechs A drei mal T minus T nullhoch eins PlusBesetzung endlichgesehen sie auch wieder das sind die Zahlen lieber schon von Täler kennendiese Aas Erzfeinde so gebaut dass die Fakultäten dann eingebaut sind in Dias und das Recht sich hier können die Fakultäten dann wiederzwei und sechsJahren und besaß T null soll Null sein alsoder istseit Weg des ganzen T null Krempelwegschmeißenund dann wird es ?? relativübersichtlich?? stammenden kurzen Form kennen ich habe von meiner kurzen Form in ?? und nicht nur das Gewissen noch mehrnoch mehrwarum fange ich mit T null gleich Null andeswegen natürlichweil ich weißwie meine Lösungsfunktionlosgehtan der Stelle nullan sie gemerktmit den null einsetzen hierT gleich Null einsetzenBeistrich sie rausX an der Stelle null ist A null plus nichts plus nichts plus nichtses muss also dieses A null eins seidas Ausgleich Einssein ohne wenn und aber dass es jeder wird mit dem X losgehtund bei X Punktwenn ich null Einsätzefür Thinten fliegt alles wegPunkt soviel mal Olson zu Fielmann null es bleibt A eins über Das heißt dieses A einswurde eine Stelle nullA eins istnull die beiden ?? geschenkt es geht los bei Potenzreihe mit eins Plusnichtplus eine unbekannte Konstante malte Quadrat plus eine unbekannte Konstante malT hoch drei und so weitermal Hinsweiß ich X von T ist gleicheinsPluswar zweimalsind ihnensehr hart zweimal T Quadrat T null ist nurplus H drei mal T hoch drei plusist das unendliche X Punkt ist dann also A einsA nullzweimal A zweimal T plus drei mal A dreimalte Quadrat plus und so weiterund X zwei Punkthier werden sie schon warmes ?? mit der Summe schreibt das man seine Formel hatzwei sowieso genauere zeitliche drei Herren konnte zwei Herrimmer so weiter ansehenwieso es übersichtlicherschwer zu pflegenX zwei Punkt was steht da zwei malzwei dieses Diensten weggefallen und sechs A drei Tdrei Tplus und so weiter bis ins unendlicheund das setzt sich jetztin meiner Original Differenzialgleichungenein Beistrich die noch mal wieder hinsetzen??X zwei Punkt minus Y Mal eins minus X QuadratmalX PunktLos X ist gleichnullzwei Punkt selbst einen Einzel sechs hundert X Punkt groß X nullzwei ein und gucken was passiertwas erfahren wir jetzt nochdie ersten beiden publizierten Hammerbeginnsweiter kriegen sie was über A zwei raus ?? etwas über A drei rausum mal die Monstergleichungdie sich dann ergibtX zwei Punkt ist der hier unten zwei A zweiplus sechs A drei T plus und so weiter ich hatte diese Pünktchen dieser Saison hat seine Notation jetztbesonders mit den Summenzeichen schreiben schon mit den Pünktchenimmer noch dahin damit ich daran denke das kommt noch die QuadratAlternative wäre übrigens dass sich hier ?? Gänsefüßchen obenschreibe PlusordnungT hoch vier und hier so schreibe Plusordnung T hoch drei richtete sich ganz übertreibendas ist X zwei PunktMinus Ywird jetzt wirklich eins minus hier kommt X Quadrat X ist unsere gesuchte Funktion des ?? der Bits eine nichtlineare Basargleichungdieses X ist unsere gesuchte Funktion der hieralso eins Plus A zwei T Quadrat groß Adrei T hoch dreiplus und so weiteraha das ist das einzige Exponat?? X PunktX Punkt ist zweiA zweiT plus drei A drei T Quadrat plusund so weiterund es kommt nochX dazupluseinsobengroß Azwei T Quadrat plusdrei T hoch dreigleich nulldas wird meine DifferenzialgleichungenX zwei Punkteingesetzt hier vornedannX Quadrateingesetztfür das X Quadratklein X Punkt eingesetztder hierX Punkt eingesetztund zum Schluss kommt noch einmal X der unten derdas wir jetzt meine Differenzialgleichungenund edelste Versager stehen jetztganz viele von diesen unbekannten Koeffizientenwas ich ?? probiereist wieder ?? Koeffizientenvergleichhier stehtwas monströses gleich Nullund wenn sie das alles zusammenfassenim Endeffekt steht der ja sowas wieähmirgendeine Konstante plus irgendeine Konstante mal T plus irgendeine Konstante malte Quadrat plus und so weitersämtliche gleich nullund dann denkt man sich als Ingenieur oder Physikerin oder wie auch immer er ja schön wenn das gleich Null sein sollfürmich alle Zeiten vielleicht ?? Konvergenzradiuszumindestdann ist die einzige Chance ist eine Null steht eine Null steht eine Null steht und macht wieder SonatenkoeffizientenVergleich genau wie vorherhießen bisschen raffinierterund nicht ganz unproblematischwar diese Summe bis ins unendliche reichtaber es wird trotzdem typischerweise funktionierensie probieren mal eine ArtKoeffizientenVergleichund versuchen jetzt was abzulesenaus dieser Gleichung hierplädiere Punkt das ?? dazu schreibenPunktwenn schon unsauber denn wirklich sodas wenn ich es ?? Koeffizientenvergleichversuchewie viel mal T hoch null welchem Alter noch ein Zimmer die hoch zwei bleibt auf der linken Seiteund alles davon muss Null sein Punktdie Firma T-Home null bleibt auf der linken Seite diese durchgehendzwei A zweidas es mal T mal T Quadrat und so weiter den Pünktchen findet sie auch nichts mehr MinusY Mal eins minus ?? sie vorsichtig seinwie vielT hoch null verbirgt sich in dem ganzen roten Kasten herdas es bisschen raffinierterMann könnt ihr sogar ganz dreist sagen ohne etwas ausrichten zu haben sie sie ihrWeg steckt kein T hoch null drin das geht sofort mit T losStecker neunzigste null drinSanter Weise das es eine alles zu sehen das kann die hoch null drin steht der andere alles zu sehen istwenn sich hier T gleich Null setzenwieder eins minus eins Komma null macht es auchzu lol also egal wie rum sie anfangen in diesem roten Kasten ist keinT hoch null drinKomma weglassenund die hinten bleibt noch eins überdas es nicht die hoch null das ist nicht die ?? und bei den Pünktchen steht auch kein T ??zwei A plus eins ist gleich nulldas heißt ich kenne A zwei A zwei ist minus ein halbin Banner bin in meiner Polizei schon bisschen weiter ich kenne die ersten drei KoeffizientenA zwei sechseinhalbdas warfür T hoch null?? JahrT hoch null noch mal dazu und jetzt Problematik ?? einswas entdecken Sie für die hoch eins vielleicht müssen Sie schon benutzen das A zwei gleich mit ein halbes was jetzt auswendig nicht muss man dieses dann schon wieder benutzenwas entdecken Sie für die hoch einsWifi T-Home eins stehen hier eigentlich auf der linken Seiteund die Form ist klar sechs A drei Tdass das was mit dem Stichtag und die Quadrat die hoch drei der ganze nichts mehr werden also sechs A dreistehen mit T hoch einsPlushier am Ende steht auch nichts mit denen es auch guthier in diesem komischen Produkt sein Produkt in diesem komischen Produkt kann noch was stecken mit Tbisschen vorsichtig sein als ein Produktbla mal bla soll irgendwas mit T rauskommendann haben Sie zwei Möglichkeitender stetsvorne ein Tee und hinten ?? Konstantegesehen das mal T oder steht vorne konstant und hinten ein Täter kriegen sie etwas Materiekönne nicht sowas haben die Wurzelthemawurzelt jedes Wiki nicht passierenBeistrichalso wir bräuchten aus dem ersten Faktor aus dem ersten Faktor ein Tee aus dem zweiten Konstanteoder umgekehrt aus dem ersten ?? Konstante und aus dem zweiten ein teles ist die einzige Chance dies zustande kommen könnengehen Sie mal so auf die Suchenicht ausrechnen hier mit dem Quadrat und so weiter man würde die Krise kriegendie suchen wo der Faktor T herkamen kannoder wird also nicht mehr vielkann ich aus dem ersten Faktor ein Tee kriegen und dann sehen Sie hier ein nacktes Tee zu kriegen wird nicht funktionieren wenn ich hier kandidiereist das beste was ich ändern kann ein Teequadratwie das Quadrat ausrechnen wie sie ihr Antiquadrataus dem ersten Faktor kriegen sie kein nacktes Tee heraus das wird nicht funktionierenaus dem zweiten Faktor ja aus den zweite Faktor kriegen sie ein nacktes Tee herausmal zwei A zweistellen Sie fest womit wird das multipliziertes wird mit null multipliziertdieses Themas daraus kommt eins minuseinsins Quadratauswirken?? jetzt vorgeführtendas Ganze aus und beziehen tun das nicht das erwarteteBestellung Vorwürfen das ganze ausmultiplizierenwas würde passieren diese zwei A zwei Twürde modifiziertwerden mit eins minus einsins Quadratschon wieder verloren das heißtdas ist alleswas wir kriegen sechs A dreiist alles was mit T steht es gibt nicht mehr was mit T stehtsechs A drei ist gleichnull mit anderen Worten ich weiß das A dreigleich null istein immer scherzhafte Weise gucken ob endlich bei T hoch zweiwas passiertBeistrich wie schlimm es werden wird man sehen Punkt hatte Quadrat an was finden Sie links rechnete Quadrat die muss man sich jetzt endlich die nächsten Term ausdenkenin den Leibpünktchen der Stecker noch die Quadrat trennensowie in den ersten drei Punkten stecken nochzwölfwar viermit dabeiPunkt ich muss ableitenA vier T hoch vier zwar zweimal ableiten von Sticker die zweite Ableitungder Theoriezwei natürlichdie hier muss ich zweimal ableiten??vier kommt nach vorne viermal A vier die hoch drei noch mal ableiten ?? drei Com nach vorneA vier die hoch zwei ?? zwölf A vier die Quadratsteht er vor den bräuchte ich jetzt noch Leerzeichen Pünktchen verstecktwie für die Quadrat habe ich also zwölfA vierplusjetzt absurderweisegezerrt ?? immer noch kein Beitragbekannt T Quadrat zustande komme ich aber ein Produktund es sollte Quadrat zustandekommendann kann aber stehen wie T Quadrat mal irgendwas T mal T und irgendwas mal T Quadratso kann die Quadrat zustande kommt aus diesem Produkt hierscheint sich gerade so zu ergebenist das immer noch nicht reicht um irgendwasaus dem Produkt raus zu holenhier vorneeinenT Quadratlässt sich machen wenn sich jetzt Quadrat ausbuchstabierenmit der einst die kriegen von IT Quadratsmutbeziehen sich mit Themen haben die hoch dreiPech gehabt zu kriegen war kein T Quadrat also so gering war kein T Quadrat T mal zehnhier vorne kriecht kein einzelnes Teebesteht einst die Quadrat die hochdreißig ?? niemals ein einzelnes Themen sie ausmultiplizierenden gibt's auch nicht ?? und den letzten irgendwas mal T QuadratsjahrT Quadrat auf der rechten Seitedes Produktjahr aber ?? sie von ?? wieder eins minus eins Quadratnull malte Quadrat geht auch nichtdas heißt es gibt immer noch keinen Beitrag von ?? zweiten sehrhinten habe ein Plus A zweigleich nullich kenne A zwei A zwei ist minus ein halb damit kenne ich jetzt auf vierProjektA zwei ist minusein halb kleines A vier ein vierundzwanzigstezwölf mal einfügen zwanzigstes ein halbplusminus ein halb acht nullsie weiter exerzierenkönnen die Vorstellungen jetzt tatsächlichnoch noch weiter macht und irgendwann grau Beistrichwird die selbst ?? zum Schluss auch ins Spiel kommenwas auf jeden Fall sehenman könnte so vorgehenwenn man zu viel Zeit hatkönnte man tatsächlich so vorgehen und diese Potenzreiheeins nach dem anderen entschlüsseln das klappt typischerweisebeiZargleichungenwenn ihnen ein Kleinfeld hatte zwei Chancensie fangen numerisch an ?? Verfahren und publizierte Geschichten und sie machen ein Potenzreihenansatzden Komma der dasselbe sogar vielleicht ansatzweise zu Fuß durch Echsenkennen Sie den ersten ich kenne den zweiten ich kenne den dritten kenne zwischen dem viertenA dreieiner meiner König ausrechnen und eine immer bessere Ernährung meiner Lösungzusammen bastelndie aber vielleicht nicht über weite Bereiche von Tee funktioniertund was sie rauskriegenist dann eine Annäherung?? Lösungdas es vielleicht die Lösungsfunktionkeine Ahnung was ich rauskriegenist Ernährung eine ?? Lösungsfunktiondie große Frage ist wie weit die reicht irgendwannwird sie nicht mehr hinreichend genau sein Ernährung diese kriegendas könnte ihn auch passieren dessen Potenzreihe kriegen mit Konvergenzradiusder sehr eng istdas heißt dass es einer bestimmten Stelle sowieso ganz fürchterlich auseinandergeht?? Design aber im Prinzipgeht das mit Potenzreihenrelativ problemlos durch das diese Art hierzu Rechner das was der Rechner wunderbar kann das es richtig stupideKoeffizientenvergleichdas es so stupide das kann man wunderbar programmieren?? das schön automatisierte wahre Geschichtedaran sehen Sie okay es könnte tatsächlich funktionierenDifferenzialgleichungenPotenzreihenansatzimmer zu viel Zeit hat unendlich viel Zeit um alle diese kompetenten ausrechnendann wird es funktionierenBeistrich meine geschlossene Formel typischerweise eher nichtsie jetzt sehr direkt raus kriegen die Produzenten sind mit dieser oder jener Formel zu berechnen sie nehmenden Index hoch dreidurch die Fakultät vom Index oder sowas vielleichtaber höchst selten normalerweisevertreten davonhübsch Einzeldinge zusammen bastelndasnochmals weitere Methode um die Fantagleichungzu lösen näherungsweise zu?? dass jedes Y gar nicht vorkommtnicht an mein anfangs werdenwenn sie in Rechenübungen haben wollen?? in den sie mal andere Anfangswert in dem sie nicht X Punkt gleich null sondern X Punkt gleichdreizehn oderminus ein vierzig oder Wasser Komma dann passiert mir fastder Trick ist ja ich fange an mit X nur gleich eins das heißtdieser Term ist am Anfang nicht vorhandenund dann starte ich noch mit X Punkt gleich null das heißt der bleibt dann auch sozusagen das man weitere Stücke nicht vorhanden in sehr guter Näherungbesonders Epson einzubringen Einfluss hier malHausaufgaben nicht mit null startenwird schon dort etwas anders passieren