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09B.8 inhomogene lineare Differentialgleichung; Verhalten im Unendlichen


CC-BY-NC-SA 3.0

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einelineare DifferenzialgleichungenY zwei Strich plus sechs YBeistrichplus zehnYsoll seinX plus drei davon bestimmen Sie mal die allgemeineLösungeinlegen JahreDifferenzialgleichungendie inhomogenistsicherheitshalber inhomogen nicht weil sie auf der rechten Seite irgendwas steht sondern inhomogenwar die auf der rechten Seite in versteht das nicht mal Y oder mal ?? Trennstrichgenommen istwenn hierX plus dreimal Y stünde oder mal Simpsons Beistrich dann wäre das nur homogenelineare Differenzialgleichungennicht davontäuschen lassen das man diese Inhomogenitätengerne nach rechts schreibtes ist nicht inhomogen bei den recht verstehe zumindest inhomogenbei direkt versteht und Y oder ohne ?? Beistrichähmgrundsätzliches Prinzip bei dieser Art Differenzialgleichungenich suche eine spezielle Lösung für die Differentialgleichungdie da stehtunternehme ich die Inhomogenitätenraussetze die gleich Null untersuchten allgemeinen Lösung von dem was übrig bleibtdamit alle mit der speziellen Lösung von demFonds Originalgleichungangefangenschnelle Lösungich schwanger Sternchenvon Sternchenanich möchte X plus irgendwas rauskriegenman überlegt sich was steckt man dann links reinoffensichtlich keine Exponentialfunktionoffensichtlich nicht in Sinus offensichtlich keine Wurzelirgendwas auch wieder mit X damit die aus den zehnY dieses X rauskommen kanndas wirklich ProbieransatzY von X ist gleichein Vielfaches von X aber wenn sie das tun stellen Sie fest dass ich in der Ableitungskonstantenoch drin haben sie das ableiten haben sie sechs H hier vorne diese sechs ahdie werden nicht automatisch leichter drei sein das wird nicht funktionierenaber wenn ich hier noch ?? Konstante hinten nehmenzehnmal diese Konstante dann werde ich es schaffen diese drei der einzustellendas ist aussichtsreichallgemeinmachen ?? ?? als Rezept drauf allgemein bin hier auf der rechten Seite X und zweiundvierzig steht probiere ich als Anderson zu Firma die zu zweiundvierzig Plus und ?? doch einundvierzig plusGänsefüßchen untenund so weiter die bei runterdas wäre dann mein Ansatz im Internet alles einfälltoder sie überlegen sich sowieso gerade gemacht aber was schreibe ich links rein damit das rechte rauskommen kann und jetzt versuche ich das so zusammenzubastelndas es gehtdie zweite Ableitung von dem ist nullSammel ableiten beides ist Null schon einfach sechsmal die erste Ableitung des sechsmalA B ableiten ?? nullsechs mal arglos zehnmal die Funktion wie sie da ist ?? X groß Bsoll sein X plus drei für alle X was sich in Schreibepragmatisch müsste man aber für Alexander Weiß schreibenso links brauche ich soviel links wie rechts links brauche sowie Konstante wie rechtskönnen sich zum Beispiel so vorstellenlinks und rechts stehen geradedie gerade links braucht dieselbe Steigungwie die gerade rechts einsund die gerade links braucht denselbenBüchsenachsenabschnittwie die gerade rechts dreidas Komma zusammen sammelndie Steigung zehn A muss also rein seinBesteigunglinks ist zehn artig sein rechtes eins zehneinsund der Achsenabschnittist rechts dreiund links ist ?? sechs A und zehnkönnte auch sagen produzierten Vergleich wie Felix habe ich wie viel die zu Null habe ich damit ?? sucht zwei ?? vierzig habe ichund damit haben sie alle raus Beistrich da es gleich ein Zehntelbis bisschen ärgerlichsechs Zehntelso schmalB ist gleichdrei minus sechs zehnteldurchziehendreißigZentimeter sechs Zehntel alle vier zwanzig zehntel durchziehen werden vierundzwanzigHundertstel?? und dann sind wir durch zwei teilen bei zwölf fünfzigsternoch mal durch zwei sind wir bei sechsundzwanzigstedamit habe ich jetzt spezielle Lösung gefunden ein Zehntel mal X Plussechsundzwanzigstezweiter Schrittdie streichen den Homogenitätund lösen das Ding allgemeinja ?? zweite Schritt war ich nehme die Inhomogenitätenraus ich mache diese Gleichunghomogenes ist dann eine andere Differenzialgleichungennicht mehr dieselbe??sehenich suche die allgemeineLösungvon Y zwei Strichplus sechs mal Y Strich plus zehn Y gleichnulleine andereneue Differenzialgleichungenin Homogenitätrausschmeißenhier steht die Inhomogenitätennetterweise allein auf der rechten Seite verlassen sich nicht daraufwie auch immer die Inhomogenitätenrausschmeißen das ist der Trick bei dieser Sorte DifferenzialgleichungenPunkt dieser ?? Fragezeichenso dieses Ding istim Jahr homogen mit konstanten Koeffizientenund dann ist der Ansatz grundsätzlicheine Exponentialfunktiondas kann man sie wirklich merkenim Jahr HomogenkonstanteKoeffizienten eins sechs zehnEx Mensafunktionwird uns irgendwas zeigentypischerweisefunktioniert es in Ausnahmefällenhabe ich zu wenige Lander?? Beistrich der schon offen gesagt mit X modifizierengibt's noch mehr Lösungendas sollte zum Erfolg führenähm was haben wir zwar mehr Platz gibt Lander QuadratMaleosanderX Kettenregelsechsmalam damaligen Hochland einmal X plus zehnmalandermal X gleich NullKomma Nix ist nie null ich teile dadurchund hatte quadratische Gleichungfür den?? Quadrat plus Sechslander plus zehn ist gleich nulldieschöne PQ Formeldie Hälfte von der sechs mit Minuszeichenalso minus drei plus minus Klammer zu den Erfolg verlieren neun minus zehngibt also minus drei plus minus die Wurzel aus minus eins minus drei plus minuswiekomplex dabei meine kompletten Zahlen gemachtdass wir das könnenalso habe ich als allgemeineLösungdieser neuen Differenzialgleichungenschreibt damals Sternchensternchendrandieser neuen Differenzialgleichungendie homogen istsang sie lieber nicht homogene Lösung sicher nicht die Lösung homogensomit die Differenzialgleichungendie gelöst wird ist homogen das ist ja ein gravierender Unterschiedwas wir die sein Ywird sein erstes Mensa Fusion zusammenmischenanders ?? PCmal eben hochminus drei plus die mal Xund B mal eben hochminus drei minus?? Xund damit Hammer die allgemeine Lösungder Original DifferentialgleichungSternchen richtig genannteinfach als Summegucken muss gab's da obenein Zehntel XPlus sechsundzwanzigstezehnten X plus sechsZwanzigstelunddieser Kram jetzt C mal die hochdreimalXplusdie mal eben hoch minusdrei minusmalXdas wäre die allgemeine Lösung der ursprünglichen DifferenzialgleichungenC und Dstell jetzt passend ein dass die Anfangsbedingungenerfüllt werdenwie stetsmit dem Verhalten dieser Lösung im unendlichenwas wird passieren?? was erwarten Sie von dieser Lösung wird sie sich verhaltenso hiervon das es auf jeden Fall nicht gerade das stammte von der Inhomogenitätenhiervon haben wir eine geradedas ist die Folge der in Homogenitätanden hier den schreiben Sie eine ?? bitte hin mit Eulerin Sinus und Kosinus grinsender Smiley schreiben Sie das mal mit Sinus und Kosinusund anderen Hilfsmittelnnicht sofort Euler mich Euler sagt was zu wie hoch die mal ein Winkel hier steht aber nicht Theorie mal einen Winkel lassen sich erst mal auf die Form bringenC malE hochund jetzt steht da eine Summe minus drei Xplus die Xjedoch eine Summe Beispiel E hoch fünf plus drei was heißt das acht Faktoren ?? hintereinanderihre ?? fünfmalE hoch drei mal mal mal eine Summe Exponenten wird ein Malder Potenzeneinmal der Potenzenminus drei Xbei der einenmaleben hochihm Alexjetzt geht Eulerder hier geht mit Euler Kosinusvon X Plus niemals Sinusvon Xdas heißt dieser ganze grüne Ausdruck hier wird sein C mal die hoch minus drei Xmal Kosinusvon X Plus niemals minusinsgesamthaben wir alsofür diesen Ausdruck hier mit dem großen Zeheinen speziellen Abfall in hoch minus drei Xmalirgendetwas was vor sich hin schwenkt Sinus für mich und sie können sogar die Frequenz ablesenund dass sie dasselbe nur irgendwo im Vorzeichen andersals er zum Schluss einen Ausdruck der von der in Homogenitätkommtje nach dem was sie in Homogenität mit also rein wirftKloßin diesem Fallexterne Zelle Abfall mal Schwingungund dasselbe noch mal wissen an das Durcheinander gehört auf jeden Fall hier hinten das wird exponentiell abfallenund es wird schwingenund das hätte man sofort dieserhomogenen Form der Differenzialgleichungenentnehmen könnenworan könnten Sie sofort sehen das irgendwas hierschwingen wirdet cetera genau sobald sie hier ein Lander rauskriegensobald sie einander raus kriegen was was mit ihm drinnen hathier irgendwas mit I drin stehtsieht hier was mit je drinnenhier steht was mit ihm trennenund es kommt Eulersobald sie für das Lander was komplettes rauskriegen fängt das Ding an zu schwingenund diese minus dreidas es abfällthabe ich diese minus drei Herrgenau das ist der Realteil von den Lander sie ihr Land das rauskriegen die alle einen negativen Realteil haben wissen Sie Ihre Lösungen klingen ab diese minus drei hierdoch da wieder aufin der Realteilvon meinem Lambdanegativ ist werden meine Lösung abklingenwenn er noch was imaginäres dazukommen werden sie dabei schwingenin der Realteilpositiv istwerde ich Lösungen haben zumindest teilweise Lösungen haben die exponentiellanwachsendas Essen bisschen gefährlich typischerweise?? etwas einstellt??an dinglichen Mechanismensorgt man dafür dass diese Lamm das alle einen negativen Realteil habendas Abklingen der Lösung hat und keine explizit anwachsenden Lösung hat diesen ?? nicht gut zu beherrschen wirkt finanziell anwachsen Lösung wenn alle Land daseinen negativen Realteil habenihr Kommen der komme zwei Lamm das rausnehmenwenn alle Lamm das einen negativen Real teilhabenkann ich hier zusammen mischen was ich willes wird abklingen und nicht anwachsendas ?? natürlich noch nichts darüber was dann mit der in Homogenität passiert in Homogenitätkann mir trotzdem Wachstum bringenals was sie auch immer rauskommt wird zum Schluss sowas seines ist diese gerade ihr vornelangsam ansteigende geradeYund ich kriege eine ablehnendeSinus für einige schwingen dadraufirgendwie so Punkt mit konstanter Frequenz ist ?? nicht gelungenmit konstanter Frequenznicht so leicht zumal die diese Perioden sollten alle denselben Abstand haben sowas wieder zum Schluss raus Kommaes schmiegt sich an diese gerade anexponentiellsingend in der Amplitudeund die Frequenz steht hier den die großes XSinus Xnicht großen Streiks und nichtigen Streikssie können auch die Frequenz ablesen die Stamm von Imaginärteildas Essen allgemeiner Trickbeidieser Art Differenzialgleichungenganz viele Systemewerden durch solche von Saargleichung beschrieben es fängt entweder beim Landesamt ihres ?? Physik gesehenganz viele Systeme verhalten sich soundman kann extrem viel Ablesen ein tausend Differenzialgleichungeninsbesondere eben hieraus der homogen gemachten Differenzialgleichungensie da Diesel anders habenmüssen Sie schon sehr viel über das Verhaltenvon den Lösungen