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Autor |
anfangswertproblem |
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beetlybum
Ehemals Aktiv  Dabei seit: 01.01.2003 Mitteilungen: 75
 | Themenstart: 2003-10-15
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hallöchen! hatte jetzt die erste vorlesung in gewöhnliche differentialgleichungen und dann kommen schon solche aufgaben und er hat wiedermal kein beispiel gegeben. jetzt weiß ich nicht was ich mit nem ANFANGSWERTPROBLEM anfangen vsoll. bitte helft mir dabei, was ich machen muss
also: es seien eine stetige Funktion g=g(x) in I (a,b),
x0 Element von (a,b) und y0, y1,...,y n-1 (0 bis n-1 ist Index)
gegeben
Bestimmen sie die Lösung des Anfangswertproblems
(n) (n-1)
y = g(x), y(x0)= y0 , y´(x0)= y1,... y (x0)= yn-1
danke schonmal im voraus
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Eckard
Senior  Dabei seit: 14.10.2002 Mitteilungen: 6829
Wohnort: Magdeburg
 | Beitrag No.1, eingetragen 2003-10-15
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Hi beetlybum,
na ja, mit dem fed sehe es schöner aus, du weißt schon, mal ehrlich (will sagen, du solltest ihn dir in einer ruhigen Minute mal reinziehen).
Wenn ich das richtig lese, läuft das auf eine n-fache Integration hinaus, wobei jedesmal die Anfangswerte als untere Integrationsgrenzen eingesetzt werden. Deine Lösung ist also ein n-faches Integral von g(x) (über welche ja nichts weiter vorausgesetzt wurde außer Stetigkeit, blah, blah).
Wenn du nicht weißt, wie ich das meine, schreib bitte noch einmal.
Gruß Eckard
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Eckard
Senior  Dabei seit: 14.10.2002 Mitteilungen: 6829
Wohnort: Magdeburg
 | Beitrag No.2, eingetragen 2003-10-16
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Ok, ich versuchs mal mit dem fed:
y^(n)(x)=g(x) ist die DGL.
Jetzt einmal unbestimmt integriert:
int(y^(n)(x'),x',x_0,x)=y^(n-1)(x)-y_(n-1)=int(g(x'),x',x_0,x),
da y^(n-1)(x_0)=y_(n-1) (eine Anfangsbedingung verbraten).
Somit haben wir
y^(n-1)(x)=y_(n-1)+int(g(x'),x',x_0,x).
Jetzt nochmal integriert:
int(y^(n-1)(x'),x',x_0,x)=y^(n-2)(x)-y_(n-2)
=y_(n-1)*(x-x_0)+ int(int(g(x''),x'',x_0,x'),x',x_0,x), also
y^(n-2)(x)=y_(n-2)+y_(n-1)*(x-x_0)+int(int(g(x''),x'',x_0,x'),x',x_0,x)
undsoweiterundsofort bis zum bitteren Ende bei y_0. Reine Schreibarbeit ... :-(
Gruß Eckard
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Eckard
Senior  Dabei seit: 14.10.2002 Mitteilungen: 6829
Wohnort: Magdeburg
 | Beitrag No.3, eingetragen 2003-10-16
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Na gut, noch mal überwind: Zum Schluß kommt also ein Polynom vom Grade n-1 (welches ja bekanntlich nach n-maligem Differenzieren null wird) plus ein n-faches unbestimmtes Integral über g(x) heraus (jeweils untere Integrationsgrenze x_0). In etwa so:
y(x)=y_0+y_1*(x-x_0)+y_2*(x-x_0)^2+y_3*(x-x_0)^3+...+n-fach-Integral
(Jeder Setzer von Mathematikbüchern kollabiert hier gewöhnlich.)
Das ist "die" Standard-Aufgabe für allgemeine DGLen n-ter Ordnung, furchtbar! :-)
Gruß Eckard
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beetlybum
Ehemals Aktiv  Dabei seit: 01.01.2003 Mitteilungen: 75
 | Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2003-10-17
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