www.vorhilfe.de
Vorhilfe

Kostenlose Kommunikationsplattform für gegenseitige Hilfestellungen.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Englisch
  Status Grammatik
  Status Lektüre
  Status Korrekturlesen
  Status Übersetzung
  Status Sonstiges (Englisch)

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Weitere Fächer:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
Forum "Gewöhnliche Differentialgleichungen" - Anfangswertproblem
Anfangswertproblem < gewöhnliche < Differentialgl. < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Gewöhnliche Differentialgleichungen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Anfangswertproblem: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:31 Do 23.06.2011
Autor: mathefreak89

Aufgabe
Zeigen sie jeweils,dass das angegebene y als Funktion von x die allgemeine Lösung der angegebenen Differentialgleichung ist.

[mm] y=Ce^{-4x} [/mm] ,  y'+4y=0

hallo

Hab das jetz einfach mal mit Trennung der vriablen versucht, da wir eh noch nichts anders hatten^^

ich hab ja:

[mm] \bruch{dy}{dx}+4y=0 [/mm]

[mm] \bruch{1}{dx}=-4y*\bruch{1}{dy} [/mm]

[mm] dx=-\bruch{1}{4y}dy [/mm]

[mm] \integral_{}^{}{dx}=\integral_{}^{}{-\bruch{1}{4y} dy} [/mm]

Jetz weiß ich nich so ganz wie ich mit dem Ausdruck [mm] \integral_{}^{}{dx} [/mm] umgehen soll:

???=-ln(4y)

Und wie ich dann auf die geforderte form komme;)

Gruß

        
Bezug
Anfangswertproblem: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:49 Do 23.06.2011
Autor: schachuzipus

Hallo mathefreak,


> Zeigen sie jeweils,dass das angegebene y als Funktion von x
> die allgemeine Lösung der angegebenen
> Differentialgleichung ist.
>  
> [mm]y=Ce^{-4x}[/mm] ,  y'+4y=0
>  hallo
>  
> Hab das jetz einfach mal mit Trennung der vriablen
> versucht, da wir eh noch nichts anders hatten^^

???

Du sollst doch den anderen Weg gehen und überprüfen, ob die angegebene Lösung auch wirklich eine ist ...

Setze also [mm]y=Ce^{-4x}[/mm] in die DGL ein und rechne nach, ob sie erfüllt ist.

>  
> ich hab ja:
>  
> [mm]\bruch{dy}{dx}+4y=0[/mm]

Du musst erst umstellen:

Ach ich sehe, das hast du im Nachhinein ja auch gemacht ... ;-)

[mm]y'=-4y[/mm]

Damit [mm]\frac{y'}{y}=-4[/mm]

Also [mm]\frac{1}{y} \ \frac{dy}{dx} \ = \ -4[/mm]

Somit [mm]\frac{1}{y} \ dy \ = \ -4 \ dx[/mm]

Nun beiderseits integriern und dann nach [mm]y[/mm] auflösen.

Damit kommst du sicher auf [mm]y=y(x)=Ce^{-4x}[/mm] ...

>  
> [mm]\bruch{1}{dx}=-4y*\bruch{1}{dy}[/mm]
>  
> [mm]dx=-\bruch{1}{4y}dy[/mm]
>  
> [mm]\integral_{}^{}{dx}=\integral_{}^{}{-\bruch{1}{4y} dy}[/mm] [ok]
>  
> Jetz weiß ich nich so ganz wie ich mit dem Ausdruck
> [mm]\integral_{}^{}{dx}[/mm] umgehen soll:

Das ist nichts anderes als [mm]\int{1 \ dx}[/mm]

Und das ist [mm]=x+c[/mm]

>  
> ???=-ln(4y) [notok]

[mm]\int{-\frac{1}{4y} \ dy}=-\frac{1}{4}\ln(4|y|)=-\frac{1}{4}\ln(4)-\frac{1}{4}\ln(|y|)=-\frac{1}{4}\ln(|y|)+c_1[/mm]

Die Konstante [mm]c_1[/mm] steckst du mit in die integrationskonstante auf der "x"-Seite und nennst die meinetwegen [mm]\tilde c[/mm]

Du hast also [mm]-\frac{1}{4}\ln(|y|)=x+\tilde c[/mm]

Das gilt es noch nach [mm]y=y(x)[/mm] aufzulösen ...


>  
> Und wie ich dann auf die geforderte form komme;)
>  
> Gruß

LG

schachuzipus


Bezug
                
Bezug
Anfangswertproblem: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:42 Do 23.06.2011
Autor: mathefreak89

Ist mein x+c das gleiche wie x*ln(c)?? weil ich kann ja jede natürliche Zahl als logarithmus darstellen??

dann hätte ich ja -4x*ln(c)=ln(y)

Also:

[mm] Ce^{-4x}=y??? [/mm]

gruß

Bezug
                        
Bezug
Anfangswertproblem: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:48 Do 23.06.2011
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> Ist mein x+c das gleiche wie x*ln(c)??

Nein, wieso sollte das so sein?

> weil ich kann ja
> jede natürliche Zahl als logarithmus darstellen??
>  
> dann hätte ich ja -4x*ln(c)=ln(y)

Wir haben doch [mm]-\frac{1}{4}\ln(|y|)=x+\tilde c[/mm]

Mal [mm](-4)[/mm] auf beiden Seiten:

[mm]\ln(|y|)=-4x-4\tilde c[/mm]

"Exponieren"

[mm]e^{\ln(|y|)}=e^{-4x-4\tilde c}[/mm]

[mm]\gdw |y|=e^{-4x}\cdot{}e^{-4\tilde c}[/mm] Potenzgesetze

Nun ist [mm]e^{-4\tilde c}[/mm] eine Konstante, die wir auch [mm]c_2[/mm] nennen können:

Also [mm]|y|=c_2\cdot{}e^{-4x}[/mm] mit [mm]c_2\in\IR^+_0[/mm] !!

Es ist ja [mm]|y|\ge 0[/mm]

Betrag auflösen:

[mm]y=C\cdot{}e^{-4x}[/mm] mit [mm]C\in\IR[/mm] !!

> Also:
>  
> [mm]Ce^{-4x}=y???[/mm]
>  
> gruß

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                
Bezug
Anfangswertproblem: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:06 Do 23.06.2011
Autor: mathefreak89

ah ok danke dir

Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Gewöhnliche Differentialgleichungen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.englischraum.de
[ Startseite | Forum | Wissen | Kurse | Mitglieder | Team | Impressum ]