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Ich bin in meinen Aufzeichnungen auf folgende Formel zum Lösen linearer Differentialgleichungen der Form $$x'+a(t)x = f(t), x(t_0)=x_0$$ gestoßen:

$$x(t)=(\int _{ { t }_{ 0 } }^{ t }{ f(r){ e }^{ \int _{ { t }_{ 0 } }^{ r }{ a(s)ds }  }dr+{ x }_{ 0 } } ){ e }^{ -\int _{ { t }_{ 0 } }^{ t }{ a(s)ds }  }$$

Ich finde allerdings keinerlei Begründung oder Herleitung, und meine Recherche im Internet war bisher auch erfolgslos. In der Vorlesung wurde das Lösen linearer Differentialgleichungen 1. Ordnung hauptsächlich über homogene und spezielle Lösungen vorgestellt.

Kennt jemand diese Gleichung und kann mich eventuell auf eine Begründung oder Herleitung verweisen?

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2 Antworten

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Das ist die allgemeine Formel zum lösen von linearen Dgl. Dukannst das nachvollziehen, Du die Ableitung von \( x(t) \) bildest, dies in die Dgl. einsetzt und erkennst, dass ist eine Lösung. dann musst Du noch den Anfangswert kontrollieren. Der stimmt aber auch.

Die gleiche Formel gilt später auch für Dgl. Systeme

Avatar von 39 k
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Die Formel heißt  schlicht und einfach: "Lösungsformel"  für  lineare Differentialgleichungen.

Herleitung siehe hier unter 9.3.2

http://mathe-online.fernuni-hagen.de/MIB/HTML/node125.html

Avatar von 121 k 🚀

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