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13E.2 inhomogenes lineares Differentialgleichungssystem lösen


CC-BY-NC-SA 3.0

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jetzt?? mich an die Versager Gleichungssystemwas diesem hier fürchterlich ähnlich sieht ?? beschreibt unten ein PlusTee dazuab Sommer neuemeine Funktion X abgeleitetabhängige Variable X abgeleitet soll sein zwei Express Y bisherY abgeleitet soll seindrei Y die bisher aber jetzt kommt noch plus T dazualso ein linearesDifferenzial Gleichungssystemerster Ordnungund nun ist es eben beschrieben inhomogenwegen des posteund ich gebe nun Anfangsbedingungdieselbe wie ebenX soll zur Zeit null gleich fünf seinund Y soll zur Zeit null gleich sieben sein ?? finden Siedie Lösung dieses in anderen zahlreichen Systems zu dieser Anfangsbedingungenes gibt nur eine Lösung zu dieser Anfangsbedingungenfinden Sie diealsodas Schema im großen Ganzen übers bei Differenzialgleichungennicht System gesehen hattenim Jahr Differenzialgleichungeninhomogengemacht man dasSchritt eins Siemachen die die versagergleichenhier das Systemhomogenund lösen das allgemeinschon mal Schritt eins homogene Formallgemein lösendas aber schon gemachtdas war die Aufgabe von eben sie nehmen das Plus Tee weg das ist die homogene Form und lösen das allgemein aber schon erledigtPunktSchritt zwei der es noch nicht gemachtfinde eine spezielle Lösungder ursprünglichen Differenzialgleichungender inhomogenen Formin diesem Fall des DifferentialgleichungSystemsdes DG-elsystemsirgend eine X Ydas das kann mit dem Täter unten drindann weiß ich drittensdie allgemeine LösungderOriginal DifferentialgleichungRTLinhomogenbeziehungsweise des TTL Systems geht da genauso durchist die Summe aus eins plus zweiund dann könnte man viertens noch die AnfangsbedingungeinbauenPunkt das wäre was zu tun istPunkt wir sind jetzt bei Schritt zwei finde eine spezielle Lösungdieses DifferenzialgleichungenSystemswir sucheneine spezielle Lösungvon ?? die Ableitung von X nach der Zeit äh ist zwei X plus Yzwei X plus Yund die Ableitung von Y nach der ZeitistdreiYdavon eine spezielle Lösung irgend ein X von TYvon den zwei Funktionen die das können Punkt dass die Zeit natürlich dieinhomogeneVariantebrauche ich natürlich Inhalte von Seiten ?? ich suche eine Funktion X von T eine von zu Y von Teddy das kann ich fand sinnvollerweise mit unserer Gleichung an der kommt nämlich nur Y vorOberkörper noch X vor das macht es ekligwenn sich die unter gleichem anguckenSie suchen etwassimpelstemögliches für Ywiefangen sie ansowieprobieren also was den Jahres für Y das wäre mein Ansatz fangen mit Y anAnsatz Y von T ist gleichA mal T plus Bquadratischwaretwas aufwendigwenn Sis Y quadratisch von T abhängen haben dann wird diese Ableitungden Jahr von T abhängen so soviel bei Tetris irgendwashier unser benutztes Quadrat drin steht dessen einzelnes Quadrat das braucht offensichtlich nicht es müsste Lineal gehenwenn Sie den Ansatz einsetzenfinden Sie die Ableitung ist klarund das soll jetzt sein dreimalY also dreimal artig groß Bdreimal HT plus B in Klammern ?? Plus Teejetzt müssten sie was sagen könnenzu A und Bfinde ich A und B Jahr finde ich ?? finde ich A und B dass das klappt für alle Zeiten T wie wählen SieA und Bwerkeltjetzt werde von T einsetzen zum Beispiel die gleich Null einsetzen und gucken was bedeutet das die gleich eins einsetzenbedeutet das in der Gleichung oder KoeffizientenvergleichAnmerkungwenn Sie haben das ja mal T Quadrat groß B mal T plus Cgleich siebenmal die Quadrat plusacht mal T plus neun sein soll für alle Teedenn wissen Sie A muss sieben sein B muss acht sein und sie muss neuen Sander geht kein Weg dran Vorbeikoeffizientenvergleichenwas passiert hier wenn sie Koeffizientenvergleichmachenokaywas steht links mit dem Faktor T nichtsnullsteht rechts mit dem Faktor C drei A plus einsKlammer auf plus einsdas ist der Cousin von T links rechts muss derselbe sein?? versteht ohne irgend ein T linksAund rechts dieses dreimalBdie beiden Gleichungen finde ich ?? und das heißt also weitermachen hierdas heißt also arm muss minus ein drittel seindreimal minus ein drittel des Ministers des Eises nullund Bgehenmussminus ein neuntelseindamit das hinhaut dreimal minus ein neuntel ist minus ein drittelist gleich AS habe ich was gefunden für Yalso nehmen wirYist gleichminus ein drittel Tminus ein neuntelich kenne Ywürdest jetzt nicht X noch nichthast kann ich nur mit X veranstaltenich brauche X und Ysuche eine spezielle Lösung diesesdiverser gleichen Systemsbrauche zwei Funktionen eine Fusion X eine Y Y habe ich was aber mit XFunktionY gefunden die das untere schon markant missbrauchten Funktion X die Dassault bekannt mit unserem Y natürlich die müssen zusammen spielenalso suche Xmit folgendemDoppelpunktdie Ableitung von X nach der Zeitdes zweimal Xplus und es kommt unser grandioses Y hier minusein drittel Tminus ein neunteljetzt auch hin Ansatz für Xalsowieder ein Ansatz von dieser Form den ja ich hab es mal Cmal T plus de sinnvollerweisedie Zahlenbei mir sah es wahrscheinlich andererseitsfür das X nämlich was lineareseine geradedas kann ich auf dich mit diesem Tee kombinierenund hier bin ich ableitekommt die darausdeutlich besser funktionierenKomma was passiert mit den diesen Ansatz setzen ein die Ableitung des Cauf der rechten Seite steht zweimalCTplus deminus einen drittel Tminus ein neuntelund jetzt sollten Sie wissenwie sie C und D bestimmen können was Lern ich jetzt über C und D diese Gleichung für alle Tee geltenWasser nicht über C und Dauchwie viel sie hoch nullhabe ich linksCdie hoch nurwie viel T hoch null habe ich rechtszwei de minus ein neuntelein neuntel verfärbt eben andersrum aufgeschrieben garzwei Gleichungenwelche Reihenfolge auch immer wievielte hoch eins habe ich links nullwie viel sie hoch eins habe ich rechts zweiCRoadsterkommt dann noch minus ein drittelund hoffentlich kann man das relativ zügigLösensionkriegen sie C raus C ist alsoein Sechstelzweimal sechs ist ein besonderes ist nullmit der ersten ?? kriege ich die rausdas sie es nicht mehr so lustigein Sechstel plus ein neuntelplus ein neuntelzurückgebracht durch zweiArten sind für das werden können?? rechnen??Hauptnenner?? ich dir mein Hauptmännerund sechs Partnermachtesodie Sechstelaus dem mach ich drei acht zehntel aus den neuntelmache ich zwei acht zehntelund anteilig noch durch die zweioder schrecklichfünfsechsunddreißigstedas wird man D werdenund damit habe ich jetzt also insgesamt ?? guckenfür die spezielle Lösungder inhomogenendas heißt ursprünglichen Formhaben wir X von T ist gleichder hierzehnmal TC war ein Sechstel ein SechstelTgroß D und D war?? sechsunddreißigsterund Y von Tbei der hier minus ein drittel T minus ein neuntelein spezielle Lösung des DifferentialgleichungSystemsdas Wasser zweiund eins hat mir eben schon erledigtvorabSchritt zwei habe es erledigt ich habe eine spezielle Lösung der Differentialgleichungzum dreißigste Ziffer zahlreichen Systems gefundenKlammer auf einespezielle Lösungjetzt darf ich addieren das Leerschritt dreidamit glücklich die allgemeine Lösungdieses DifferenzialgleichungenSystemsX von T Y von Tzu erinnernwas war X von Tich hab es mal Sektoren tatsächlichX von TY von D soweit wie man es ja mit Anekdoten geschriebenen Silbers klarer ein Vielfachesvon eins null mal die hoch zweimal Tplus ein Vielfaches von eins eins mal T hoch drei mal Tmit irgendwelchen vielfachen davor das war die Lösung für die homogene Form die allgemeine Lösung für die homogene Form ich immer aufdiedann wie die C eins die zwei hatte ich das genannt die beiden Koeffizienten dereinzige steht ein beliebiges sie einst ?? Dublin ist die zweite und jetzt kommt noch dazuPunkt hier stehtein sechstel C plus fünf sechsunddreißigsteundminus ein drittel T minus ein neuntel das wäre jetzt die allgemeine Lösungdieses DifferenzialgleichungenSystemsdie allgemeine Lösung derhomogen gemachten Differenzialgleichungendes homogen gemachte Versager im SystemsPlus irgend eineLösung der ursprünglicheninhomogenen Formund dazu müsste man Business über die Zeitdazu müsste man die Anfangsbedingungenjetzt noch einsetzenbeziehungsweise hinschreibenAnfangsbedingungenmöchte also dasfünfbis sieben rauskommtwenn ich null Einsätze entsteht hierC eins mal eins null mal einsPlus C zwei mal einseinsmalnull also eins PlusO jeein Sechstel Tees nullfünf sechsunddreißigsteund unten stehtinstallierte TTS nurund steht minus ein neuntelund daraus bestimmen jetzt C eins und C zweiFragezeichenC eins wird irgendwas sein C zwei wird irgendwas sein und dann haben Sie die Lösungzu der Anfangsbedingunghatte eigentlichdasselbe wie bei Differenzialgleichungeneine Gleichung hat es wird natürlich jetzt mit den Eigenwerten Eigenvektorenundmehreren Sachen parallel etwas eklig aber der Grundgedanke selbst