+1 Daumen
963 Aufrufe

Bestimmen Sie die Lösung der Anfangswertaufgabe.
y=2xy+x2+1,y(1)=2315. y'\quad =\quad -\frac { 2 }{ x } y+{ x }^{ 2 }+1,\quad \quad y(1)=\frac { 23 }{ 15 } .\\ Geben Sie den maximalen Definitionsbereich an.


Meine Lösung:


dydx=2xy+x2+1dyy=2x+x2y+1ydxdyy=2x+x2+1ydxdy1yx2+1y=2xdxdyx2y=2xdxdy1y=2x3dx2315y11y=1x12x3[ln(y)]2315y1=[1x2]0x1ln(y1)ln(2315)=1x12(11)ln(y1)=1x12+1+ln(2315)y1=e1x12+e+2315\\ \frac { dy }{ dx } \quad =\quad -\frac { 2 }{ x } y+{ x }^{ 2 }+1\\ \frac { dy }{ y } \quad =\quad -\frac { 2 }{ x } +\frac { { x }^{ 2 } }{ y } +\frac { 1 }{ y } dx\\ \frac { dy }{ y } \quad =\quad -\frac { 2 }{ x } +\frac { { x }^{ 2 }+1 }{ y } dx\\ dy\frac { 1 }{ y } -\frac { { x }^{ 2 }+1 }{ y } \quad =\quad -\frac { 2 }{ x } dx\\ dy-\frac { { x }^{ 2 } }{ y } \quad =\quad -\frac { 2 }{ x } dx\\ dy\frac { 1 }{ y } \quad =\quad \frac { 2 }{ { x }^{ 3 } } dx\\ \int _{ \frac { 23 }{ 15 } }^{ { y }_{ 1 } }{ \frac { 1 }{ y } } \quad =\quad \int _{ 1 }^{ { x }_{ 1 } }{ \frac { 2 }{ { x }^{ 3 } } } \\ { \left[ \ln { (y) } \right] }_{ \frac { 23 }{ 15 } }^{ { y }_{ 1 } }\quad =\quad { \left[ -\frac { 1 }{ { x }^{ 2 } } \right] }_{ 0 }^{ x_{ 1 } }\\ \ln { ({ y }_{ 1 }) } -\ln { (\frac { 23 }{ 15 } ) } \quad =\quad -\frac { 1 }{ { x }_{ 1 }^{ 2 } } -(-\frac { 1 }{ 1 } )\\ \ln { ({ y }_{ 1 }) } \quad =\quad -\frac { 1 }{ { x }_{ 1 }^{ 2 } } +1+\ln { (\frac { 23 }{ 15 } ) } \\ { y }_{ 1 }\quad =\quad { e }^{ -\frac { 1 }{ { x }_{ 1 }^{ 2 } } }+e+\frac { 23 }{ 15 }

Avatar von

2 Antworten

+2 Daumen
 
Beste Antwort

Ist meine Lösung richtig? -->leider nein

Diese Aufgabe habe ich mit dem Verfahren "Variation der Konstanten " gelöst.


Oder eine 2. Möglichkeit mit Variation der Konstanten diese Aufgabe zu lösen.

https://www.mathelounge.de/376087/losung-einer-anfangswertaufgabe-be…

Bild Mathematik

Avatar von 121 k 🚀
+1 Daumen



Lösung per Substitution z=x2yz=x^2y.z=2xy+x2y=2xy+x2(2xy+x2+1)=x4+x2z'=2xy+x^2y'=2xy+x^2\left(-\frac2xy+x^2+1\right)=x^4+x^2z=x55+x33+cz=\frac{x^5}5+\frac{x^3}3+cy=zx2=x35+x3+cx2.y=\frac z{x^2}=\frac{x^3}5+\frac x3+\frac c{x^2}. Gruß

Avatar von

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage