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Aufgabe:

Inhomogenes DGL 1.O.

y'+\( \frac{y}{x+2} \)=0     y(0)=1


Problem/Ansatz:

Umformen:

\( \frac{y'}{y} \)+x+2=0

->\( \frac{y'}{y} \)=-x-2

->\( \frac{y'}{y} \)=0     (=0 setzen und (y' =dy/dx))

->\( \frac{dy}{dx} \)*\( \frac{1}{y} \)=0

->\( \frac{1}{y} \)*dy=dx         (integrieren, anschließend e Funktion anwenden und Konstanten c zusammenfassen)

->y=e^x*c                           (ableiten)

->y'= e^x*c'(x)+e^x*c(x)              (y und y' einsetzten in umgeformte gleichung und nach c'(x) auflösen (c(x) lässt sich                                                                  bekanntermaßen wegkürzen )

->c'(x)=\( \frac{-x-c}{e^x} \)         (integrieren)

->c(x)= e^(-x) *(x+c+1)                 (einsetzten in y gleichung)

-> e^x*(e^(-x)*(x+c+1))                ( x und y Werte einsetzten)

-> 1=e^0*(e^-0*(0+c+1)

->c=0

habe ich diese aufgabe richtig gelöst?


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1 Antwort

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Hallo,

So , wie die DGL da steht , ist das keine inhomogene DGL.

Falls die Aufgabe so lautet?

Lösung via Trennung der Variablen:

y' +y/(x+2)=0

y'  = -y/(x+2)

dy/dx = -y/(x+2)

dy(x+2)= -y dx

dy/y = (-dx)/(x+2)

ln|y|= -ln| x+2| +C

y= C1/(x+2)

mit AWB y(0)=1:

1= C1/(0+2)

C1=2

Lösung: y= 2/(x+2)

Avatar von 121 k 🚀

achso danke, woran erkenne ich denn, ob das inhomogen ist? die aufgaben sind doch immer gleich aufgebaut?

die aufgaben sind doch immer gleich aufgebaut? Nein

wenn die DGL inhomogen ist, stünde statt der 0 eine Funktion von x

z.B. x+1 , aber nicht 0

das heißt, der lösungsansatz ist schon der gleiche, nur das y=yh ist und nicht y=yh+yp

bzw schon nur yp=0 und muss nicht errechnet werden. im bezug auf diese aufgabe habe ich aber doch einen inhomogenen teil wenn ich -1-x auf die andere seite hole? sonst könnte ich ja einfach immer meinen inhomogenen teil auf die linke seite bringen dann habe ich =0 und somit etwas homogenes. also da ich doch x in der funktion habe, habe ich doch auch eine störfunktion?

\( \frac{y^{\prime}}{y}+x+2=0 \)

Dieser Schritt ist falsch, das kann so nicht umgeformt werden.

Bei dieser DGL gibt es keine part. Lösung, also nicht y=yh+yp,

das wäre dann Variation der Konstanten der Fall. Das hier ist Trennung der Variablen, die Störfunktion ist 0.

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