Fundamentalsystem bestimmen

Aufrufe: 1243     Aktiv: 09.12.2019 um 12:38

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Guten Morgen,

ich habe leider noch nicht verstanden, wie man ein Fundamentalsystem bestimmt.

Ich soll ein Fundamentalsystem zur linearen Differentialgleichung \(y=A(x)y\) mit

$$A(x) = \begin{pmatrix} 2 & \frac{1}{x^{2}} \\ 0 & \frac{3}{x} \end{pmatrix},\, x\in\: ]0,\infty[$$

bestimmen. Dabei sei die spezielle Struktur des DGL-Systems auszunutzen. Ist damit die "Zeilen-Stufen-Form" gemeint, sodass die Eigenwerte \(2\) und \(\frac{3}{x}\) ablesbar sind?

Wenn ich das richtig gelesen habe, ist für diagonalisierbare Matrizen ein Fundamentalsystem durch die Spalten von \(e^{xA}\) gegeben? A ist ja außerdem leider nur für \(x\neq\frac{3}{2}\) diagonalisierbar.

Im Internet findet man dazu leider nicht allzu viel und selbst bei WolframAlpha konnte ich keine Möglichkeit zur Berechnung des Fundamentalsystems finden.

Daher hoffe ich auf eine kleine Korrektur meines Ansatzes. Sollte er richtig sein, ist die nächste Schwierigkeit das Matrixexponential zu berechnen.

Ich bin dankbar für jeden Tipp.

Vielen Dank und viele Grüße!

 

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Ich konnte die Aufgabe lösen, in dem ich die zweite DGL mithilfe von Trennung der Variablen gelöst habe, das Ergebnis in die erste eingesetzt habe und diese dann mit Variation der Konstanten gelöst habe. War doch gar nicht so schwer. :)
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