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Homogenes DGL-System: Problem beim Lösen
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:33 Mo 26.08.2013
Autor: Monadic512

Aufgabe
Lös das homogene DGL-System:

y1' = y2
y2' = -y1 - y2

Hallo!

ich bin gerade bei diesem gleichungssystem auf ein Problem gestoßen, weil meine Lösung anscheinend nicht stimmt.

Mein Vorgehen war wie folgt:

1. Bestimmen der Eigenwerte der Matrix:

[mm] \vmat{ 0-n & 1 \\ -1 & -2-n } [/mm] = 0

(-n) * (-2-n) - (-1) * 1 = 0
n² + 2n + 1 = 0
n = 1, doppelte Vielfachheit


2. Bestimmen des Eigenvektors
da kam bei mir der Vektor [mm] \vektor{1 \\ -1}, [/mm] der Eigenvektor hatte ja doppelte Vielfachheit.


Deshalb bin ich dann auf die homogene Lösung

[mm] \vektor{y1 \\ y2} [/mm] = [mm] e^{-t} [/mm] * [mm] \vektor{1 \\ -1} [/mm] * (C1 + C2*t)

gekommen.


Beim Einsetzen in das homogene System, geht diese Lösung nur leider nicht auf.

Weiß jemand, was ich falsch gemacht habe ?


Danke im Voraus und Freundliche Grüße

Monadic512




Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Homogenes DGL-System: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:39 Mo 26.08.2013
Autor: Diophant

Hallo und

[willkommenmr]

> Lös das homogene DGL-System:

>

> y1' = y2
> y2' = -y1 - y2
> Hallo!

>

> ich bin gerade bei diesem gleichungssystem auf ein Problem
> gestoßen, weil meine Lösung anscheinend nicht stimmt.

>

> Mein Vorgehen war wie folgt:

>

> 1. Bestimmen der Eigenwerte der Matrix:

>

> [mm]\vmat{ 0-n & 1 \\ -1 & -2-n }[/mm] = 0

>

> (-n) * (-2-n) - (-1) * 1 = 0
> n² + 2n + 1 = 0
> n = 1, doppelte Vielfachheit

>

Hm, ich hab jetzt nicht groß gerechnet. Aber so wie du das DGL-System angegeben hast muss der Eintrag rechts unten in der Determinante für das CP doch -1-n heißen. Vielleicht liegt hier schon dein Fehler?

Gruß, Diophant

Bezug
        
Bezug
Homogenes DGL-System: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:40 Mo 26.08.2013
Autor: Monadic512

Sry da ist mir noch ein Fehler unterlaufen.

Gemeint war natürlich

y1' = y2
y2' = -y1 - 2*y2

Bezug
        
Bezug
Homogenes DGL-System: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:25 Mo 26.08.2013
Autor: MathePower

Hallo Monadic512,


[willkommenmr]



> Lös das homogene DGL-System:
>  
> y1' = y2
>  y2' = -y1 - y2
>  Hallo!
>  
> ich bin gerade bei diesem gleichungssystem auf ein Problem
> gestoßen, weil meine Lösung anscheinend nicht stimmt.
>  
> Mein Vorgehen war wie folgt:
>  
> 1. Bestimmen der Eigenwerte der Matrix:
>  
> [mm]\vmat{ 0-n & 1 \\ -1 & -2-n }[/mm] = 0
>  
> (-n) * (-2-n) - (-1) * 1 = 0
>  n² + 2n + 1 = 0
>  n = 1, doppelte Vielfachheit
>  
>
> 2. Bestimmen des Eigenvektors
>  da kam bei mir der Vektor [mm]\vektor{1 \\ -1},[/mm] der
> Eigenvektor hatte ja doppelte Vielfachheit.
>  
>
> Deshalb bin ich dann auf die homogene Lösung
>  
> [mm]\vektor{y1 \\ y2}[/mm] = [mm]e^{-t}[/mm] * [mm]\vektor{1 \\ -1}[/mm] * (C1 +
> C2*t)
>  
> gekommen.
>  


Das ist nicht richtig.

Eine Lösung ist doch zunächst: [mm]\vektor{y1 \\ y2} = C_{1}*e^{-t} * \vektor{1 \\ -1}[/mm]


Um eine zweite linear unabhängige Lösung zu bekommen,
macht man den Ansatz

[mm]\vec{y}=e^{-t}*\left(\vec{a}+t*\vec{b}\right)[/mm]

Einsetzen in das gegebene DGL-System liefert
Bedingungsgleichungen für [mm]\vec{a}, \ \vec{b}[/mm].


>
> Beim Einsetzen in das homogene System, geht diese Lösung
> nur leider nicht auf.
>  
> Weiß jemand, was ich falsch gemacht habe ?
>  
>
> Danke im Voraus und Freundliche Grüße
>  
> Monadic512
>  
>
>
>
> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.



Gruss
MathePower

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