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3) Sei \( T(x, t)=e^{-t} \sin (2 x) \).

(i) Zeigen Sie, dass

\( 4 \frac{\partial T}{\partial t}=\frac{\partial^{2} T}{\partial x^{2}} \)

(ii) Berechnen Sie

\( \int \limits_{0}^{\infty} T(x, t) d t \text { und } \int \limits_{0}^{2 \pi} T(x, t) d x \)

(iii) Geben Sie die Kettenregel für Funktionen in zwei Veränderlichen an!

(iv) Berechnen Sie \( \frac{d}{d t} T\left(t, t^{2}\right) \) mit Hilfe der Kettenregel und direkt!

Wie lautet die Lösung und der Rechenweg zum Beispiel (iv)? Wie ist das gemeint mit (t,t^2) und wo setzt man dies in die Kettenregel ein?

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(iv)

T(t,t^2) heisst: anstelle von x schreibt man t und anstelle von t schreibt man t^2.

Gemeint ist nun, dass du T(t,t^2) = e^ (-t^2) * sin(2t) nach t ableiten sollst.
Da hast du 2 innere Funktionen. u = -t^2, u' = -2t

und v = 2t, v' = 2.

Zusätzlich Produktregel benutzen:

 (e^ (-t^2) * sin(2t) )' = -2t* e^ (-t^2) * sin(2t) + e^ (-t^2) * 2cos(2t)      

                    |beliebig vereinfachen. z.B.

= 2(cos(2t) -t*sin(2t))e^ (-t^2) 

Falls du Additionstheoreme kennst und sin auch komplex darstellen kannst, vgl. auch: https://www.wolframalpha.com/input/?i=e%5E+%28-t%5E2%29+*+sin%282t%29

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