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diese Frage wurde schon von wem anders gestellt, jedoch wollte ich wissen, ob mein Weg der richtige ist und brächte Hilfe beim weiteren lösen.


Aufgabe: logistische Gleichung mit Variablentrennung lösen.



seien a,b ∈ ℝ  Konstanten mit b > 0.

ů = au(b-u), u(t0) = u0


Mein Weg:


Ich habe versucht es auf u und t aufzuteilen und habe dann : du u (b-u) = dt a erhalten.

Ich schreibe es zur Vereinfachung hin und erhalte:  ∫1/(b-u)u du =  ∫ 1/a dt.

Nun integriere ich beide Seiten und erhalte:



( ln(|u|) - ln(|u-b|) ) / b + C und t/a + C.

Dann setze ich meine Abhängigkeiten aus der 'Bedingung' ein und erhalte zusammengefasst:



( ln (u0-b) - ln(u0) - ln (u-b) + ln(t)) / b und (t -t0)/a.



muss ich jetzt nur noch nach u umstellen? da komme ich leider nicht mehr weiter.



Danke für die Hilfe!

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( ln(|u|) - ln(|u-b|) ) / b + C und t/a + C.

Dann setze ich meine Abhängigkeiten aus der 'Bedingung' ein 

Das ist zu früh.

Schreibe erst mal richtig als Gleichung und unterscheide (vorerst) die Konstanten:

( ln(|u|) - ln(|u-b|) ) / b + c_1  = t/a + c_2

Subtrahiere die Konstante c_1, dann ist die Differenz c_2-c_1 wieder eine Konstante, die du c_3 nennen könntest.
Auf die Differenz der Logarithmen kannst du zudem das Gesetz

ln a - ln b = ln (a/b)

anwenden:

\(ln \frac{|u|}{|u-b|} = \frac t a + c_3 \)

Jetzt beide Seite "e hoch" nehmen:

\(\frac{|u|}{|u-b|} = e^{\frac t a + c_3} \)

\(\frac{|u|}{|u-b|}= e^{\frac t a} \cdot  e^{c_3}\)

wobei \(e^{c_3}\) wieder eine Konstante ist, die wir jetzt C nennen:

\(\frac{|u|}{|u-b|} |= C\cdot e^{\frac t a} \)

Jetzt stelle weiter nach u um und verwende erst zum Schluss die Anfangsbedingungen.

Avatar von 55 k 🚀

Hallo abakus,

danke für die schnelle Antwort.

Wie soll ich weiter nach u umstellen? Sind nicht schon alle von u abhängigen Sachen auf der linken Seite? :-( ich komme da leider nicht weiter.


Liebe Grüße.

Du bist fertig, wenn du eine Gleichung der Form u(t)=... hast.

Davon bist du noch ein Stück entfernt, weil u auch im Nenner steht.


Unknown: unnötigen Teil entfernt 

@ Moderatoren

Macht keine halben Sachen! Entweder ihr lasst meine Antworten/Kommentare stehen wie sie sind, oder ihr löscht komplett!

Ich erwarte eine umgehende Wiederherstellung des Originalkommentars oder dessen komplette Löschung.

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