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(Systeme linearer DGL 1 Ordnung)

Bestimmen Sie die allgemeinen Lösungen der folgenden Systeme linearer DGL 1 OrdnungSei \(y = \begin{bmatrix} y_{1}(t) \\ y_{2}(t)\end{bmatrix}\) 
a) \( y' = \begin{bmatrix} 1 & 12 \\ 3 & 1 \end{bmatrix}\)
b) \( y' = \begin{bmatrix} 3 & -4 \\ 1 & -1 \end{bmatrix} y \)
Lösen Sie das Anfangswertproblem für b) mit
\(y(0) = \begin{bmatrix} y_{1}(0) \\ y_{2}(0) \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 4 \\1 \end{bmatrix}\)

Problem: Ich will eigentlich nur sicherstellen ob ich es richtig verstanden habe. Das Vorgehen ist doch vom Prinzip so ähnlich wie bei funktionen, nur das man auch noch die eigenvektoren mit bestimmt, oder?
Also würde doch bei Aufgabe a) das rauskommen
\( y(t) = A e^{\lambda_{1} t} v_{1} + B e^{\lambda_{2} t} v_{2} \) \( y(t) = \begin{bmatrix} 2A e^{7t} - 2B e^{-5t} \\ A e^{7t} + B e^{-5t} \end{bmatrix} \) 
(Lösung) Ist das richtig?
Und bei b) wird genau das selbe gemacht, nur das man den Anfangswertproblem mit hinzu fügt wird.Das heißt die allgemeine lösung von b) ist:
\( y(t) = e^t \begin{bmatrix} 2 \cos(\sqrt{6} \, t) \\ \cos(\sqrt{6} \, t) \end{bmatrix} \) ???
Habe ich es richtig berechnet oder habe ich was falsch gemacht?
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1 Antwort

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Beste Antwort

Hallo,

Allgemein: Zuerst Eigenwerte dann Eigenvektoren bestimmen

a ist richtig, bei b habe ich etwas anderes heraus.

Beachte bei b, 1 ist ein doppelter Eigenwert , Du mußt hier über die Eigenvektoren, danach dann weiter über Hauptvektoren gehen. Dann in die Anfangsbedingung in die Lösung einsetzen.

b) ich habe erhalten:

blob.png

blob.png

blob.png

blob.png

Wolfram Alpha bestätigt die Richtigkeit der Lösung:

blob.png

Avatar von 121 k 🚀

Vielen Dank für die Hilfe ^^

Achja, was mir gerade auffällt, weil ein Freund von mir es auch berechnet hat.

Wir hatten beide Unterschiedliche Hauptvektoren raus.

Wie hast du den Hauptvektor berechnet? Weil ich hatte bei dem Hauptvektor auch was anderes raus bekommen

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