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Unser Thema lautet Differentialgleichung und gegeben ist folgende Aufgabe:

Nehmen sie an, dass das Grundkapital K(t) eines Unternehmens die Differentialgleichung K' =I-pK(t) erfüllt, wobei die Investition I konstant ist und pK(t) bezeichnet die Abschreibung, wobei p eine positive Konstante ist.

(a) Bestimmen Sie die Lösung der Gleichung, wenn das Grundkapital zur Zeit t=0 gleich Kist.

(b) Es sei p=0.05 und I=10. Erklären Sie was für t →∞ geschieht, wenn (i) K0=150 und (ii) K0=250

 

Ich verstehe eigentlich die ganze Aufgabe nicht...

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Hi,

a)

Löse erst die homogene DGl:

K'+pK = 0

--> K = A*e^{-pt}

Inhomogene DGl -> partikulärer Ansatz K = C, und damit K' = 0

Einsetzen in DGL: 0+pC = I --> C = I/p

Lösung der DGL ist also:

K = A*e^{-pt} + I/p

Die Konstante A kann mit der Anfangsbedingung noch genauer bestimmt werden.

K0 = A + I/p   → A = K0 - I/p

Es ist also

K = (K0 - I/p) e^{-pt} + I/p

 

b)

i) Einsetzen: K = (150-10/0,05)e^{-0,05t} + 10/0,05 = -50e^{-0,05t} + 200

Im Limes geht das gegen 200, da der erste Summand 0 wird.

ii) Hier änder sich eigentlich nichts (zumindest für t→∞)

 

Grüße.

Avatar von 141 k 🚀
Was genau macht man bei homogene und inhomogene DGl? Und was ist es überhaupt?

Und was ist der partikuläre Ansatz?
Ohohoh, dass sind viel zu viele und grundlegende Begriffe um diese alle zu erörtern. Da werden ganze Bücher damit gefüllt.

Schau mal bei Dir im Buch ;).
Das Buch ist leider nicht wirklich informativ, respektive verstehe nur Bahnhof. Auch die Ausführungen in der Vorlesung waren wenig hilfreich..
Du bist Student?
So sieht es aus. Doch DGl ist für mich ein neues Gebiet
Hmm,

wenn Dir das Skript Deines Professors nicht gefällt, kann ich Dir mal das "meinige" geben.

Das ist von unseren Maschinenbauern und so. Da immer nach dem Satz gleich ein Beispiel kommt, finde ich das sehr geeignet.


http://www.mathematik.uni-stuttgart.de/studium/infomat/HM-Knarr-WS1314/Folien/Kapitel3.pdf

Beachte bitte, dass "Variation der Konstanten" (Satz 3.3.7) ein Spezialfall des dortigen Profs ist. Der wird so normal nicht gelehrt und es kann sein, dass Du diesen anderes kennst.

Zudem: http://www.mathematik.uni-stuttgart.de/studium/infomat/HM-Knarr-WS1314/Folien/Kapitel4.pdf


Du solltest Dir unbedingt Begriffe wie "homogene DGl", "inhomgene DGL", "partikuläre DGL" etc aneignen. Ganz zu schweigen von den rudimentären Lösungsmöglichkeiten.

Dir diese Grundlagen über Internet zu vermitteln ist leider schwierig, aber damit solltest Du schon weiterkommen, denke ich :).


Alternativ kann ich mehr als wärmstens das "Repetitorium der Höheren Mathematik" empfehlen. Allerdings sollte man dafür DGLs schon mal "gesehen" haben. Als "Lehrbuch" ist es nicht geeignet, aber zum Auffrischen oder nachschlagen mein Lieblingsbuch :).

Viel Spaß beim Lesen!
Vielen Dank :) Ich denke jedoch, wir behandeln dieses Thema nicht so tiefgründig (sämtliche verwendete Begriffe kommen in meinem Buch nicht vor). Das Thema ist betitelt mit "ein flüchtiger Blick auf Differentialgleichung", was auf eine sehr oberflächliche Betrachtung schliesst :)) Aber ich werde deine Links gerne mal durchlesen
Ok geht klar :).
Kaum zu glauben doch ich habe die Aufgabe geschafft!! :D

Jedoch ein kleines Problem bleibt:

bei b: in den Lösungen steht

(i) K(t) geht von unten gegen 200
(ii) K(t) geht von oben gegen 200


Wie von oben und von unten? Wie weiss ich dies?
Freut mich zu hören :D.


Da überlege Dir geschwind, wie das Verhalten für t→-∞ unendlich aussieht.

Du wirst sehen, dass (i) gegen -∞ strebt und (ii) gegen ∞. Deswegen streben sie unterschiedlich gegen 200 ;).

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