0 Daumen
1,2k Aufrufe

Aufgabe:

Bestimmen Sie die Lösung(en) der Differentialgleichung
$$y' = x^2+y^2$$
mit
$$y(0) = 0$$
mit dem Verfahren von Picard-Lindelöf.


Problem/Ansatz:

Ich bräuchte zur Kontrolle den Term \(y_5\) in exakter ! Darstellung.

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen

Ist das eine Strafaufgabe ? Die Aufgabe zeigt doch eigentlich nur, dass dieses Iterationsverfahren in den meisten Fällen nach wenigen Schritten zu komplex wird.

$$ y' = f(x,y) = x^2 + y^2$$

$$ y0 = 0 $$
$$ y1 = y0 + \int_{0}^{x} f(t,y0) dt = \frac{1}{3} x^3$$
$$ y2 = y0 + \int_{0}^{x} f(t,y1) dt = \frac{1}{3} x^3 + \frac{1}{63} x^7$$

$$ y3 = y0 + \int_{0}^{x} f(t,y2) dt = \frac{1}{3} x^3 +  \frac{1}{63} x^7 + \frac{2}{2079} x^{11} + \frac{1}{59535} x^{15}$$
$$ y4 = y0 + \int_{0}^{x} f(t,y3) dt = \frac{1}{3} x^3 + \frac{1}{63} x^7 + \frac{2}{2079} x^{11} + \frac{13}{218295} x^{15} + \frac{82}{37328445} x^{19} + \frac{662}{10438212015} x^{23} + \frac{4}{3341878155} x^{27} + \frac{1}{109876902975} x^{31}$$
$$ y5 = y0 + \int_{0}^{x} f(t,y4) dt = \frac{1}{3} x^3 + \frac{1}{63} x^7 + \frac{2}{2079} x^{11} + \frac{13}{218295} x^{15} + \frac{46}{12442815} x^{19} + \frac{7382}{39665205657} x^{23} + \frac{428}{50998121559} x^{27} + \frac{17853193}{52289648987481675} x^{31} + \frac{738067298}{60394544580541334625} x^{35} + \frac{10307579354}{26851414520508677374275} x^{39} + \frac{6813116}{667791107219128471425} x^{43} + \frac{89797289962}{407191917287292044684671125} x^{47} + \frac{1159084}{308193360994502430591375} x^{51} + \frac{721012}{15328564533673936679413125} x^{55} + \frac{8}{21664518085681213656375} x^{59} + \frac{1}{760594829864786522589375} x^{63}$$


Avatar von 3,4 k

Passt, ich habe das selbe raus.

Das ist keine Strafaufgabe, ich rechne grundsätzlich immer mit exakten Werten.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community