Partikulärer Ansatz für die Störfunktion x+sin(x) bzw. x^2+sin(x)

Erste Frage Aufrufe: 339     Aktiv: 30.06.2022 um 12:47

0
Hallo in die Runde. Frage lautet wie in der Überschrift. Habe eine DGL mit der Störfunktion x+sin(x) und eine andere x^2+sin(x). Die homogenen Lösungen sind kein Problem für mich, aber ich weiß bei der partikulären Lösung nicht weiter. Danke im Voraus!
Diese Frage melden
gefragt

Punkte: 14

 
Kommentar schreiben
2 Antworten
1
Man braucht für diese zusammengesetzten rechten Seiten keine speziellen neuen Ansätze.
Es geht mit den bekannten Ansätzen wie folgt, am Beispiel Deiner 1. Dgl.:
Finde eine partikuläre Lösung yp1 für die Dgl mit rechter Seite $x$, also $y''.... =x$.
Finde eine partikuläre Lösung yp2 für die Dgl mit rechter Seite $\sin x$, also $y''.... =\sin x$.
Dann ist yp1+yp2 eine partikuläre Lösung für die Dgl $y''.... =x+\sin x$.
Andere Beispiele analog.
Diese Antwort melden
geantwortet

Lehrer/Professor, Punkte: 39.05K

 

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Mikn wurde bereits informiert.
1
Ich nehme Mal an, dass es sich um eine lineare DGL mit konstanten Koeffizienten handelt. Für die partikulare Lösung macht man den Ansatz
( 1. Storfunktion) \(y_p=ax+d +b \sin x + c \cos x \) . Wenn Resonanz vorliegt, also 0 oder i Nullstellen des charakteristischen Polynoms sind, dann muss der Ansatz jeweils um ein Polynom des Grades der Nullstelle erweitert werden. Alternativ kann man mit "Variation der Konstanten" arbeiten 
Diese Antwort melden
geantwortet

Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 12.68K

 

Also um es mal genauer zu machen, ich habe 2 DGL die gelöst werden sollen die wie folgt aussehen:
1. y''-4y'+20y=x+sin(x) und
2. y''+8y'+20y=x^2+sin(x)
Für die 1. DGL wäre der partikuläre Ansatz dann yp=ax+bsinx+ccosx und bei der 2. DGL würde ich vermuten: yp=ax^2+bx+csinx+dcosx ?
  ─   usera0652a 30.06.2022 um 11:20

In deinen Beispielen liegt keine Resonanz vor.
Also kannst du bei 1. ansetzen: \(y_P= ax +d +c \sin x +d \cos x\) oder nach Hinweis von @mikn \( y_P=y_{P1} +y_{P2} \text { mit }y_{P1}=ax+d \text { und } y_{P2}=b \sin x+c \cos x\)
Analog bei 2. \(y_{P1}=a_1x^2+a_2x+a_3 \) und \(y_{P2}=b \sin x +c \cos x\)
  ─   scotchwhisky 30.06.2022 um 12:47

Kommentar schreiben