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Aufgabe:

Inhomogenes DGL lösen

y'+3y=3x^3+3x^2+3x+4


Problem/Ansatz:

Habe ich die Aufgabe richtig gelöst?

y'+3y=0

\( \frac{dy}{dx} \)+3y=0

\( \frac{1}{y} \)*dy=-3dx

Integrieren:

ln(y)+C1=-3dx+C2

yh=e^-3x + C

Das ergibt: y= e^-3x + c(x)

Ableiten für y':

y'=-3e^-3x + c(x)*x

Alles in die Ausgangsgleichung:

-3e^-3x + c(x)*x +3e^-3x = 3x^3+3x^2+3x+4

Als nächstes hebt sich die 3e^-3x auf und ich teile durch x sowie nochmal durch 2 (wegen 2 c(x)):

C(x)= \( \frac{3x^2}{2} \)+\( \frac{3x}{2} \)+\( \frac{3}{2} \)+\( \frac{2}{x} \)

Das alles in meine y Gleichung:

y= e^-3x + \( \frac{3x^2}{2} \)+\( \frac{3x}{2} \)+\( \frac{3}{2} \)+\( \frac{2}{x} \)

... Ich habe in meinen Lösungen einen Weg bei dem die y Seite genauso gelöst wurde, nur bei x mit yp= Ax^3 +Bx^2+CX+d gerechnet wurde und das war alles irgendwie komplizierter. Als Lösung kam da raus: y= 4e^-3x+x^3+x+1 (speziell) und y= c*e^-3x +x^3+x+1 (allgemein) was ja nicht wirklich mit meiner übereinstimmt.

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2 Antworten

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Hallo

richtig ist noch ln(y)+C1=-3x+C2

aber wegen ea+b=e^a+e^b ist der nächste Schritt falsch , richtig ist yh=C*e-3x

im weitere n machst du dann beim differenzieren von c(x) weitere Fehler, die ja aber keine Rolle spielen, da es sowieso falsch ist. (wenn man y= e-3x + c(x) differenziert kommt -3e-3x+c'((x) raus  nicht c(x)*x)

für die Zukunft: nachdem du eine partikulare Lösung gefunden hast, setze sie in die Dgl zur Probe ein.!

Gruß lul

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Hallo,

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Avatar von 121 k 🚀

@Grosserloewe

Diesen Lösungsweg habe ich auch gegeben, die frage ist halt ob man das auch anders lösen kann wie ich, nur dann ohne Fehler ;)

Ja mittels Variation der Konstanten,

kommt gleich :)

blob.png

Ist aber durch die partielle Integration schreibintensiver, ich habe das hier mal weggelassen, ist aber nicht immer so aufwendig bei anderen Aufgaben.

ich muss sagen mir fällt es wesentlich einfacher das dann einfach zu integrieren. jedoch frage ich mich ob das nicht auch mit integration durch substitution geht?

f=e^3x

F= \( \frac{1}{3} \)e^3x

u=3x^3+3x^2+3x+4

u'=9x^2+6x+3

das ergibt dann: \( \frac{1}{3} \) e^3x *\( \frac{3x^3 +3x^2 +3x +4}{9x^2 +6x +3} \)

=e^3x * \( \frac{3x^3 +1}{4} \) nach kürzen ?

ach kürzen geht ja nur bei * ... ich werde noch bekloppt :D

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