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Anfangswertproblem + TDV: Tipp
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:48 So 15.06.2014
Autor: Phencyclidine

Guten Tag.

Bin ein wenig verzweifelt was an paar Aufgaben angeht. Ware leider lange krank und muss nun ein paar Übungsblätter nachholen. Da ich die Vorlesungen nicht besuchen konnte , habe ich nicht wirklich einen Plan.

Gegeben ist das AWP y’ = –2∙x∙y² mit y(–1) = 0,5
Zeigen Sie, dass y = 1/ 1+ [mm] x^2 [/mm] eine Lösung ist.

Um ehrlich zu sein, habe ich hier einmal einen Ansatz- Ich weiß das die Stammfunktion der ersten obigen Ableitung so aussieht  :

y =  -1/3 * [mm] x^2 [/mm] * [mm] y^3 [/mm]


2. Aufgabe

32. Lösen Sie folgende DGL durch „Trennung der Variablen“ und ermitteln Sie
anschließend die spezielle Lösung durch den gegebenen Punkt:

y’ = 2xy² mit f(0)=1

Nach umstellen : [mm] 1/y^2 [/mm] dy = 2x dx

Nach Integration :

-1/y  = [mm] x^2 [/mm] + c

Auch leider hier weiß ich nicht weiter. Bitte um Hilfe ich habe es echt nötig.

        
Bezug
Anfangswertproblem + TDV: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:04 So 15.06.2014
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> Um ehrlich zu sein, habe ich hier einmal einen Ansatz- Ich
> weiß das die Stammfunktion der ersten obigen Ableitung so
> aussieht  :
>  
> y =  -1/3 * [mm]x^2[/mm] * [mm]y^3[/mm]

Blödsinn. Wie willst du eine "Stammfunktion" finden, wie willst du überhaupt integrieren? y ist eine Funktion von x!
Das geht nicht so einfach.

Du sollst doch nur zeigen, dass dein gegebenes y die gegebene DGL erfüllt.
D.h. Einsetzen und zeigen, dass die Gleichung stimmt. Da musst du nicht mal nachdenken.

Was ist y'?

> 2. Aufgabe
>
> 32. Lösen Sie folgende DGL durch „Trennung der
> Variablen“ und ermitteln Sie
>  anschließend die spezielle Lösung durch den gegebenen
> Punkt:
>  
> y’ = 2xy² mit f(0)=1
>  
> Nach umstellen : [mm]1/y^2[/mm] dy = 2x dx
>
> Nach Integration :
>
> -1/y  = [mm]x^2[/mm] + c
>
> Auch leider hier weiß ich nicht weiter.

Wieso hörst du auch auf?
Was willst du denn bestimmen? Alle y, die das erfüllen.
Wie wäre es denn mal dann weiter nach y umzuformen und das c durch den Anfangswert zu bestimmen?

Gruß
Gono.

Bezug
                
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Anfangswertproblem + TDV: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 01:37 So 15.06.2014
Autor: Phencyclidine

Tatsächlich bei der ersten kommt 0,5 raus wenn man einfach nur für y den gegebenen Wert einsetzt. y ' steht für die erste Ableitung ( dy/dx ) .

Zur zweiten Aufgabe:

-1/y = [mm] x^2 [/mm] + C da muss ich dann einfach nur mit dem Kehrwert arbeiten also  --->    y = [mm] -1/x^2 [/mm] + c

So für die Konstante C muss ich jetzt y in die Gleichung einsetzen und dann nach C auflösen wenn ich mich nicht irre oder? Anschließend meinen 0 Wert einsetzen?

Bezug
                        
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Anfangswertproblem + TDV: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 02:25 So 15.06.2014
Autor: DieAcht

Hallo,


> -1/y = [mm]x^2[/mm] + C da muss ich dann einfach nur mit dem
> Kehrwert arbeiten also  --->    y = [mm]-1/x^2[/mm] + c

[verwirrt]

> So für die Konstante C muss ich jetzt y in die Gleichung
> einsetzen und dann nach C auflösen wenn ich mich nicht
> irre oder? Anschließend meinen 0 Wert einsetzen?

[verwirrt]

1. Stell obige Gleichung explizit nach [mm] $y\$ [/mm] um.
2. Setze [mm] $x=0\$, [/mm] sodass [mm] $y(0)\overset{!}{=}1$ [/mm] und stelle nach [mm] $C\$ [/mm] um.


Gruß
DieAcht

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Anfangswertproblem + TDV: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 02:41 So 15.06.2014
Autor: Phencyclidine

-1/y = [mm] x^2 [/mm] + c  hätte wirklich gedacht , das es mit dem Reziprokenwert funktioniert. 1/y = [mm] x^2 [/mm] + C / -1 --> Kehrwert ---> -1/ [mm] (x^2 [/mm] + C)


Zur Auflösung nach C kriege ich -1 raus also:

1 = -1/C  so nach auflösen kommt -1 raus .

Wenn ich ja x mit dem Wert 0 einbeziehen würde , würde nichts sinvolles rauskommen da man durch 0 teilt.

1 = -1/0 + C

Bezug
                                        
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Anfangswertproblem + TDV: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 03:02 So 15.06.2014
Autor: DieAcht


> -1/y = [mm]x^2[/mm] + c  hätte wirklich gedacht , das es mit dem
> Reziprokenwert funktioniert. 1/y = [mm]x^2[/mm] + C / -1 -->
> Kehrwert ---> -1/ [mm](x^2[/mm] + C)

Ich glaube, dass du das Richtige meinst. Es gilt:

      [mm] -\frac{1}{y}=x^2+C [/mm]

      [mm] $\Rightarrow y=-\frac{1}{x^2+C}$. [/mm]

> Zur Auflösung nach C kriege ich -1 raus also:
>  
> 1 = -1/C  so nach auflösen kommt -1 raus .

Ja.

> Wenn ich ja x mit dem Wert 0 einbeziehen würde , würde
> nichts sinvolles rauskommen da man durch 0 teilt.
> 1 = -1/0 + C

Du hast doch bereits oben [mm] $x=0\$ [/mm] gesetzt! [mm] $y\$ [/mm] hängt doch
von [mm] $x\$ [/mm] ab. Wir haben

      [mm] y=y(x)=-\frac{1}{x^2+C}$, [/mm]

sodass wir mit der Bedingung

      [mm] $y(0)\overset{!}{=}1\$ [/mm]

      [mm] \Rightarrow y(0)=-\frac{1}{0^2+C}=-\frac{1}{C}\overset{!}{=}1 [/mm]

unser [mm] $C\$ [/mm] mit [mm] $C=-1\$ [/mm] und somit die Lösung

      [mm] $y=-\frac{1}{x^2+C}=-\frac{1}{x^2-1}=\frac{1}{1-x^2}$ [/mm]

erhalten.

Bezug
                                                
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Anfangswertproblem + TDV: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 03:07 So 15.06.2014
Autor: Phencyclidine

Ich bedanke mich bei dir ! Ich sollte ein wenig an der Darstellung der Aufgaben üben wenn ich sie hier poste. Sorry für die unannehmlichkeiten

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