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Forum "Gewöhnliche Differentialgleichungen" - DGL erster ordnung
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DGL erster ordnung: Tipp
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:40 Di 03.06.2008
Autor: Seroga

Aufgabe
y'= [mm] \bruch{x²+y²}{xy } [/mm]

hallo

die aufgabe ist zu lösen. Nach vereinfachen hab ich [mm] y'=\bruch{x}{y}+\bruch{y}{x}, [/mm]

danach versuch ich zu substituiren: z = [mm] \bruch{y}{x} [/mm]

und nach "y" unmgestellt y = [mm] z\*x [/mm] jetzt "y" ableiten y' = [mm] z'\*x+z [/mm]
soweit so gut.

y'=y'

[mm] \bruch{dz}{dx}\*x+z=\bruch{x}{y}+z [/mm]

nach kürzen auf beiden Seiten

[mm] \integral [/mm] dz = [mm] \integral\bruch{dx}{y} [/mm]

weiss jetzt nicht genau ob die Substitution hier sinvoll war, weil ich nach dem integrieren auf der reichte ein y habe.

Kann mir jemand einen Tipp geben wie ich die Aufgabe lösen kann.


        
Bezug
DGL erster ordnung: andere Substitution
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:07 Di 03.06.2008
Autor: Herby

Hallo Seroga,

[aufgemerkt] das hier ist eine Bernoulli-DGL


> y'= [mm]\bruch{x²+y²}{xy }[/mm]
>  hallo
>  
> die aufgabe ist zu lösen. Nach vereinfachen hab ich
> [mm]y'=\bruch{x}{y}+\bruch{y}{x},[/mm]

ja, sehr schön [ok]

jetzt noch umschreiben zu:

[mm] y'-\bruch{1}{x}*y=x*y^{-1} [/mm]


dann haben wir die Form solch' einer DGL

[mm] y'+\green{g(x)}y=\blue{h(x)}y^{\red{n}} [/mm]

mit:

[mm] y'+\green{\bruch{1}{x}}y=\blue{x}y^{\red{-1}} [/mm]


> danach versuch ich zu substituieren: z = [mm]\bruch{y}{x}[/mm]

die Substitution kommt aus dem Ansatz [mm] z=y^{1-\red{n}} [/mm]


damit ist [mm] z=y^{1-(\red{-1})}=y^2 [/mm]

also ist [mm] z'=\bruch{dz}{dx}=\bruch{dz}{dy}*\bruch{dy}{dx} [/mm]  <-- das hier bitte beachten und entsprechend anwenden!

So, das war das Elementare - jetzt noch eine Kleinigkeit:

bevor du gleich z'=..... in deine DGL einsetzt, multipliziere die gesamte Gleichung mit 2y - das wird ungemein helfen ;-)


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                
Bezug
DGL erster ordnung: Variation der Konstanten?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:23 Di 03.06.2008
Autor: masa-ru

hallo  Herby,
ich schlage mich  gerade auch mit  den DGL'S ...
wie sollte man da vorgehen wenn man diese dgl durch Variation der Konstanten lösen sollte ?

wie sieht da die Störfunktion aus ?

$y'= [mm] \bruch{x²+y²}{xy } =x\cdot{}y^{-1} +\bruch{1}{x}\cdot{}y$ [/mm]

kann irgendwie nicht y ausklammern :-(

$ [mm] y'=x\cdot{}y^{-1} +x^{-1}\cdot{}y$ [/mm]

über die lösung mit der Substitution mus ich nochmal nachdenken.
mfg
masa

Bezug
                        
Bezug
DGL erster ordnung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:30 Di 03.06.2008
Autor: Herby

Hallo masa,

wenn du meinen Hinweis befolgst, dann erhältst du als Störfunktion nur noch:

t(x)=2x


>  ich schlage mich  gerade auch mit  den DGL'S ...
>  wie sollte man da vorgehen wenn man diese dgl durch
> Variation der Konstanten lösen sollte ?
>  
> wie sieht da die Störfunktion aus ?
>  
> [mm]y'= \bruch{x²+y²}{xy } =x\cdot{}y^{-1} +\bruch{1}{x}\cdot{}y[/mm]

hole [mm] \bruch{1}{x}y [/mm] auf die andere Seite und multipliziere die Gleichung wie schon gesagt mit 2y. Dann bleibt rechts 2x übrig.


Lg
Herby

Bezug
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