Anfangswertaufgaben, Differentialgleichung.

Aufrufe: 916     Aktiv: 21.01.2020 um 11:33

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Guten Abend,

Ich komme wirklich garnicht bei dieser Aufgabe voran. Kann mir jemand einen Ansatz geben?

nur die a) zu erklären würde mir, denke ich reichen :)

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bei der a) komme ich auf keinen grünen Zweig mit Trennung der Variablen: es kommt zwar \( \operatorname{ln}(\cos(1))-\sin (1) +1 -2e^x = \operatorname{ln}(\cos(y(x)))-\sin (y(x)) -y(x) \) heraus, das lässt sich aber sicher nicht nach y auflösen.   ─   holly 20.01.2020 um 19:52

Genau das wollte ich noch anmerken, da fällt mir spontan nichts ein. Entweder es gibt einen Trick oder die Aufgabe ist in dieser Hinsicht nicht lösbar.   ─   einmalmathe 20.01.2020 um 19:56
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Hallo!

 

Hierbei führt man die Trennung der Veränderlichen durch:

 

a)

 

\(\displaystyle  \frac{1}{1-\tan(y)}\,\mathrm{d}y = \mathrm{e}^x\,\mathrm{d}x \quad\Longleftrightarrow\quad \frac{1}{2}\big(y-\ln\left[\cos(y)-\sin(y)\right]\big) = \mathrm{e}^x + C\).

 

Mit der Anfangsbedingung muss man nun weiterrechnen.

 

b)

\(\displaystyle \frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}x}=\mathrm{e}^{2y}\sin(3x) \quad\Longleftrightarrow\quad \mathrm{e}^{-2y}\,\mathrm{d}y = \sin(3x)\,\mathrm{d}x \quad\Longleftrightarrow\quad \mathrm{e}^{-2y} = \frac{2}{3}\cos(3x) + C \quad\Longleftrightarrow\quad y = -\frac{1}{2}\ln\left(\frac{2}{3}\cos(3x)+C\right)\).

 

Nun wie unten das Beispiel ausrechnen.

 

\(\displaystyle  -\frac{1}{2}\ln\left(\frac{2}{3}+C\right) = 1 \quad\Longleftrightarrow\quad C = \mathrm{e}^{-2}-\frac{2}{3}\).

 

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Vielen lieben Dank für die nette und schnelle Antwort.

Leider komme ich auch mit deinem Vorschlag nicht weit. Kannst du, wenn es dir nichts ausmacht, mir Dümmerchen dies einmal step by step erklären? :)

Liebe Grüße.
  ─   [email protected] 20.01.2020 um 21:01

Ich versuche gerade \(\displaystyle \sqrt{2}\sin\left(\frac{\pi}{4}-x\right) = \cos(x)-\sin(x) \) einzusetzen und hatte da irgendwie \(\displaystyle \ln\left(x+\sqrt{1+x^2}\right) = \mathrm{arsinh}(x) \) vor Augen, doch da muss ich noch überlegen.   ─   einmalmathe 21.01.2020 um 11:32

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