Differentialgleichung

Erste Frage Aufrufe: 707     Aktiv: 02.04.2020 um 10:16

0

kann jemand mir bitte helfen bei der Lösung der  y''+y=cos(x) ,warum haben wir bei der partikuläre Lösung 1/2 *xsin(x) !

Diese Frage melden
gefragt

Punkte: 10

 

Bei was genau benötigst du nun Hilfe. Beim allgemeinen Lösen der DGL oder ist dir nur die partikuläre Lösung unklar?   ─   gardylulz 01.04.2020 um 16:03

Die partikuläre Lösung erhält man z.B. durch Variation der Konstanten. Ist es das, wovon du wissen möchtest, wie es geht?   ─   digamma 01.04.2020 um 20:01

Wenn es nur darum geht, nachzuvollziehen, dass das tatsächlich eine partikuläre Lösung ist: Einfach zweimal ableiten und in die Differentialgleichung einsetzen.   ─   digamma 01.04.2020 um 20:09
Kommentar schreiben
1 Antwort
0

Hallo,

es gibt verschiedene Wege um an die partikuläre Lösung zu kommen. Da die homogene Lösung anscheinend keine Schwierigkeiten verursacht, setzen wir mal da an

$$ y_{hom}(x) = C_1 \sin(x) + C_2 \cos(x) $$

Nun gibt es einmal die Methode der Variation der Konstanten und den Ansatz der Störfunktion. Da der Ansatz der Störfunktion häufiger beigebracht wird, gehe ich mal von der aus. Wenn es doch die Variation der Konstanten ist, dann sag bescheid, dann gehen wir das auch noch durch.

Nun der Ansatz der Störfunktion bastelt sich eine partikuläre Lösung aus der Störfunktion. Je nachdem ob diese Störfunktion in unserer homogenen Lösung vorkommt oder nicht, müssen wir noch eine Potenz von \( x \) zu der partikulären Lösung hinzufügen,

Hier findest du eine Liste der Ansätze: https://homepages.thm.de/~hg8070/math2kmub06/dgl_ansaetze.pdf . Außerdem habe ich dir noch zwei Videos von Daniel angehängt.

Da wir die Stöfunktion \( \cos(x) \) haben, setzen wir unsere partikuläre Lösung so an:

$$ y_p(x) = A \sin(x) + B \cos(x) $$

Da wir aber auch diese Lösung als homogene Lösung haben, müssen wir noch mit \( x \) multiplizieren:

$$ \Rightarrow y_p(x) = x \cdot (A \sin(x) + B \cos(x)) $$

Das leitest du nun 2x ab und setzt in deine DGL ein. Durch Koeffizientenvergleich, kannst du \( A \) und \( B \) bestimmen.

Versuch dich mal. Ich gucke gerne nochmal drüber.

Grüße Christian

Diese Antwort melden
geantwortet

Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 29.81K

Vorgeschlagene Videos
 

Kommentar schreiben