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Differentialgleichung 1.Ordnung |
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christoph1990
Aktiv  Dabei seit: 12.06.2012 Mitteilungen: 21
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 |     Themenstart: 2012-06-12 22:55
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Hey zusammen,
wir haben vor kurzem mit DGL 1.Ordnung begonnen und haben uns mit dem Anfangswertproblem beschäftigt. Nun rechne ich zur Zeit einige Aufgaben zur Übung und komme hier nicht weiter. Ich wollte die DGL mit der Methode der getrennten Variablen berechnen, habe aber am Ende ein y^2 und y in meiner Gleichung, die ich ja nach y auflösen muss, was ja aber dann eben nicht funktioniert.
 
y'=tan(x)/(y-1); y(0)=0; dy/dx = x/y ydy=xdx g(t)=tan(t) h(t)=t-1 int(t-1,t,0,x)=int(tan(t),t,0,y) ... 1/2 y^2-y=(1-cos^2(x))/cos^2(x)
Bin eigentlich so vorgegangen, wie wir das auch in der Vorlesung gemacht haben, aber irgendwas stimmt da nicht.
Ist jetzt wahrscheins auch nicht ganz korrekt von der Schreibweise, aber das soll erstmal das geringste Problem sein.
[ Nachricht wurde editiert von christoph1990 am 12.06.2012 22:59:04 ]
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MrBean
Senior  Dabei seit: 06.04.2010 Mitteilungen: 5411
Aus: Muldenhammer(Sachsen), Deutschland
 |     Beitrag No.1, eingetragen 2012-06-12 23:04
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Hallo
Auf der rechten Seite hast du falsch integriert.
mfgMrBean
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christoph1990
Aktiv  Dabei seit: 12.06.2012 Mitteilungen: 21
Aus:
 |     Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2012-06-12 23:25
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Hey,
sicher?
Das habe ich weiter vereinfacht:
 
int(tan(t),t,0,x)=stammf(1/cos^2(t),0,x) =1/(cos^2(x)) -1 =(1-cos^2(x))/cos^2(x)
Das sollte doch stimmen oder?
Allerdings weiß ich auch gar nicht so recht, ob mein Ansatz so korrekt ist.
Oh und ich habe bemerkt, dass ich die Integralgrenzen vertauscht habe.
Richtig soll die 2. Zeile so aussehn im 1. Beitrag:
 
int(t-1,t,0,y)=int(tan(t),t,0,x)
[ Nachricht wurde editiert von christoph1990 am 12.06.2012 23:26:44 ]
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MrBean
Senior  Dabei seit: 06.04.2010 Mitteilungen: 5411
Aus: Muldenhammer(Sachsen), Deutschland
 |     Beitrag No.3, eingetragen 2012-06-12 23:29
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Hallo
Die Stammfunktion ist immer noch falsch.
mfgMrBean
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chryso
Senior  Dabei seit: 07.02.2009 Mitteilungen: 9547
Aus: Österreich
 |     Beitrag No.4, eingetragen 2012-06-12 23:34
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Was machst du da?
In der Vorlesung hattet ihr sicher ein anderes Beispiel.
 
y'=tan(x)/(y-1) Statt y' schreibst du nun dy/dx und rechnest wie mit einem Bruch. dy/dx = tan(x)/(y-1) Jetzt trennst du die Variablen, multiplizierst folglich mit dx und (y-1) (y-1) dy = tan(x) dx Und jetzt auf beiden Seiten integrieren.
LG chryso
----------------- Die deutsche Rechtschreibung ist Freeware, sprich, du kannst sie kostenlos nutzen.
Allerdings ist sie nicht Open Source, d.h. du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen.
[Die Antwort wurde nach Beitrag No.2 begonnen.]
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christoph1990
Aktiv  Dabei seit: 12.06.2012 Mitteilungen: 21
Aus:
 |     Beitrag No.5, vom Themenstarter, eingetragen 2012-06-12 23:37
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Oh Gott, wie peinlich, was hab ich da gemacht, ich hab abgeleitet anstatt zu integrieren:D
Ist wohl schon zu spät für heute, da schau ich morgen nochmal drüber.
Aber mein Problem bleibt doch dann, unabhängig davon, dass ich sowohl y² als auch y auf der linken Seite stehen habe, und es somit ja theoretisch auch zwei "y" geben müsste, die diese Gleichung erfüllen.
Das kann aber denke ich nicht richtig sein.
[Die Antwort wurde nach Beitrag No.3 begonnen.]
@ chryzo: das x habe ich für tan(x) geschrieben und y für (y-1)
klar ist so nicht korrekt, aber dann schau ich da morgen noch einmal drüber
[ Nachricht wurde editiert von christoph1990 am 12.06.2012 23:42:49 ]
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MrBean
Senior  Dabei seit: 06.04.2010 Mitteilungen: 5411
Aus: Muldenhammer(Sachsen), Deutschland
 |     Beitrag No.6, eingetragen 2012-06-12 23:39
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Hallo
Das scheint nur so, rechne weiter.
mfgMrBean
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chryso
Senior  Dabei seit: 07.02.2009 Mitteilungen: 9547
Aus: Österreich
 |     Beitrag No.7, eingetragen 2012-06-12 23:50
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2012-06-12 23:37 - christoph1990 in Beitrag No. 5 schreibt:
Aber mein Problem bleibt doch dann, unabhängig davon, dass ich sowohl y² als auch y auf der linken Seite stehen habe, und es somit ja theoretisch auch zwei "y" geben müsste, die diese Gleichung erfüllen.
Das kann aber denke ich nicht richtig sein.
Das ist korrekt.
Aber rechne dir das y dann einmal aus und setze den Anfangswert ein.
Dann wirst du sehen, dass eine 'Lösung' .....
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christoph1990
Aktiv  Dabei seit: 12.06.2012 Mitteilungen: 21
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 |     Beitrag No.8, vom Themenstarter, eingetragen 2012-06-14 14:56
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So, hab das ganze jetzt nochmal gemacht und zwar wie folgt:
 
y'=(tanx)/(y-1), y(0)=0 , x_0=0, y_0=0 h(x)=tanx g(y)=(1)/(y-1) int(h(t),t,x_0,x)=int((1)/(g(t)),t,y_0,y) int(tant,t,0,x)=int((t-1),t,0,y) stammf(ln(cost)),0,x)=stammf((1)/(2) t^2-t),0,y) ln(cosx)=(1)/(2) y^2-y quadrat. Ergänzung: 2ln(cosx)=(y^2-2y+1)-1=(y-1)^2 -1 2ln(cosx)+1=(y-1)^2 y-1=+-sqrt(2ln(cosx)+1), da y(0)=0 gilt: y-1=-sqrt(2ln(cosx)+1) y=1-sqrt(2ln(cosx)+1) Das müsste ja so auch stimmen jetzt oder? Ich wäre aber dankbar, wenn vllt einer nochmal den Lösungsweg zeigen könnte, nachdem ich die Stammfunktionen da stehen habe, als ihr meintet, dass man mit Einsetzen des AWPs dann trotzdem nur eine Lösung bekommen würde, da habe ich nicht so genau verstanden, wie das passieren soll.
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chryso
Senior  Dabei seit: 07.02.2009 Mitteilungen: 9547
Aus: Österreich
 |     Beitrag No.9, eingetragen 2012-06-14 17:01
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2012-06-14 14:56 - christoph1990 in Beitrag No. 8 schreibt:
 
y'=(tanx)/(y-1), y(0)=0 , x_0=0, y_0=0 stammf(ln(cost)),0,x)=stammf((1)/(2) t^2-t),0,y) ln(cosx)=(1)/(2) y^2-y quadrat. Ergänzung: 2ln(cosx)=(y^2-2y+1)-1=(y-1)^2 -1 2ln(cosx)+1=(y-1)^2 y-1=+-sqrt(2ln(cosx)+1), da y(0)=0 gilt: y-1=-sqrt(2ln(cosx)+1) y=1-sqrt(2ln(cosx)+1)
Offensichtlich rechnest du anders als ich.
Auf alle Fälle darfst du die Konstante nach dem Integrieren nicht einfach weglassen.
Die kannst du dir dann durch Einsetzen der Anfangsbedingung ausrechnen.
Außerdem bekomme ich bei Integration des TAN
-ln(cos(x)) heraus.
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Allerdings ist sie nicht Open Source, d.h. du darfst sie nicht verändern oder in veränderter Form veröffentlichen.
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