wenn man von der Grundmenge ℝ ( = Definitionsmenge von y ) ausgeht, ist die allgemeine Lösung von "Freund" wolfram aus Antwort 1 unvollständig:
y = e-2x + 5/2 ist - wie man durch Einsetzen in die DGL leicht erkennt - eine Lösung:
y ' = -2 • e-2x → -2 • e-2x = -2 • ( e-2x + 5/2 ) + 5 ist allgemeingültig über ℝ
e-2x + 5/2 = -1 / [ 2 • e2(x+c) ] + 5/2
⇔ e-2x = -1/2 • e-2(x+c) ergibt aber offensichtlich kein passendes c∈ℝ.
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Aus der 3. Zeile von WA
∫ y ' / (-2y+5) dx = ∫ 1 dx
[ für y ≠ 5/2 ist der Nenner ≠ 0, y = 5/2 wird später betrachtet (#) ]
ergibt sich( der Betrag fehlt in der wolfram-Lösung!):
-1/2 • ln( | -2y + 5 |) = x + c1 mit c1 ∈ ℝ
ln(| -2y + 5 |) = -2x + k mit k ∈ ℝ
| -2y + 5 | = e-2x + k = e-2x • ek = e-2x • c2 mit c2 ∈ ℝ+
-2y + 5 = ± c2 • e-2x = c3 • e-2x mit c3 ∈ ℝ / {0}
→ y = -1/2 • c3 • e-2x + 5/2
# [ y = 5/2 mit c3 = 0 ergibt auch eine Lösung (Einsetzen!), für c3 ≠ 0 nimmt keine Funktion y den Wert 5/2 an]
→ y = c • e-2x + 5/2 mit c ∈ ℝ
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Diese exakte Lösung ist ziemlich lästig und ergibt sich mit dem üblichen Ansatzverfahren für lineare DGL mit konstanten Koeffizienten einfacher.
Letzteres ist aber in der Schule im Allgemeinen nicht bekannt.
Dort wird aber die DGL f '(x) = a • f(x) mit der allgemeinen Lösung y = c • eax [ c∈ℝ] behandelt.
Für f '(x) = a • f(x) + b = a • ( f(x) + b/a ) ergibt sich dann mit der
Hilfsfunktion h(x) := f(x) + b/a) wegen h'(x) = f '(x):
h'(x) = a • h(x) → h(x) = c • eax → f(x) = c • eax - b/a [ mit c∈ℝ ]
Hier also f(x) = c • e-2x + 5/2
Gruß Wolfgang