Integralrechnung, Differentialrechnung - Nur wie? |
15.04.2015, 16:20 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Integralrechnung, Differentialrechnung - Nur wie? Ich möchte mich an Differentialgleichungen rantrauen, nur weiß ich ehrlich gesagt nicht wie ich genau damit anfangen soll. Was muss man dann schon vorher können, um die Gleichungen zu lösen? Ich weiß zumindest dass es um Funktionen und Ableitungen geht. Ableiten habe ich mir etwas angeschaut und das kann ich jetzt größtenteils auch. Aber leider bringt das mich nicht so weit, weil ich auch ehrlich gesagt nicht weiß auf welche Funktion ich auflösen soll, ... ? Außerdem habe ich "e" in Verbindung mit Differentialgleichungen/Integralrechnungen öfters gesehen, was hat es sich damit auf sich? Hoffe man kann mir hier etwas weiterhelfen! PS: Bin in der 9. Klasse einer Realschule..deshalb bitte eine nicht zu schwer verständliche mathematische Antwort Danke schonmal! MfG |
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16.04.2015, 17:53 | moody_ds | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Warum möchtest du dich in der 9. Klasse mit DGLs beschäftigen? Ich sag mal ganz grob sollte Wissen über Ableitungen, Integrale, e-Funktion, komplexe Zahlen haben um mit DGLs arbeiten zu können. Ich würde mal vorsichtig sagen, dass das aktuell deinen Horizont übersteigen wird, dennoch dass du motiviert bist das zu lernen. Ich habe hier einen "Crash Kurs" gefunden: http://www.numerik.mathematik.uni-mainz..../Gruppe8/C1.htm Vielleicht gibt dir das einen kleinen Überblick. Ansonsten kannst du ja mal eine Aufgabe posten mit der du dich gerade befasst. Vielleicht hat hier jemand anderes noch sinnvollen Input? |
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17.04.2015, 14:37 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Hey, danke für die Antwort! Warum ich mich damit beschäftigen möchte? Naja ich möchte später Physik studieren und mich schonmal mit Mathe "anfreunden", was zurzeit gut klappt denn finde Mathe jetzt auch viel interessanter. In der Schule behandelt man leider nur langweilige Themen und ich denke, dass ist auch der Grund weshalb es viele hassen Aber wenn man sich selber damit beschäftigt, macht es auch Spaß und es ist echt interessant. Und ja, auch wenn es noch ca 4 Jahre bis zum Studium sinds habe ich vor Mathe und Physik LK zu nehmen auf dem Gymnasium und bis dahin habe ich nur noch 2 Jahre. Dass ich motiviert bin, höre ich wirklich oft Ich bin einfach sehr interessiert daran, denke auch nicht dass das einen schadet oder? Beschäftige mich jetzt seit etwa 4 Tagen mit dem Thema Ableiten, ... Da ich nun die Stammfunktion auch berechnen kann, kann ich "sogar" schon einfache Integralrechnung berechnen *freu* Differentialrechnung habe ich noch nicht versucht, weil ich zuerst Integrale berechen wollte. Aber auch dazu hätte ich eine Frage: Wie leitet man eigentlich ab/Wie findet man die Stammfunktion, wenn man zwei Variablen hat? Also was wäre dann zum Beispiel die Ableitung von 4x^3y^2 ? Ach und, ich bin hier eigentlich angemeldet, nur kann ich keine Beitrage verfassen etc.. weiß einer woran das liegt? Habe auch keine E-Mail oder sonst was bekommen.. Naja trotzdem nochmal DANKE! Grüße |
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17.04.2015, 19:14 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Differentialrechung hast du doch schon versucht, wenn du dich mit Ableitungen beschäftigt hast. Meinst du etwas anderes? Du kannst Integrale ohne Kenntnisse der Differentialrechnung/Ableitungsbildung ja auch nicht lösen! |
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18.04.2015, 10:07 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Nein, weil ich einfach im Moment nicht verstehe was genau ich bei einer Differentialrechnung machen muss. Bei der Integralrechnung muss man ja auch Ableiten können bspw. wegen einer inneren Ableitung, aber man muss schlussendlich auf die Stammfunktion kommen ("Aufleiten"). Und dann halt die Fläche berechen F(b) - F(a)? Das verstehe ich alles und kann es lösen. Nur bei den Differentialrechnugnen weiß ich wie gesagt nicht wie ich da vorgehen soll und was ich überhaupt machen muss ^^ Grüße |
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18.04.2015, 10:21 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Etwa Funktionen ableiten?! http://de.wikipedia.org/wiki/Differentialrechnung Sprichst du wieder von Differentialgleichungen? |
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18.04.2015, 10:26 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ohnein Habs gerade gegooglt, ja ich spreche natürlich von Differentialgleichungen Hab gedacht dass ist dasselbe. Das tut mir jetzt leid |
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18.04.2015, 10:45 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Kein Problem, kann passieren. Eine Differentialgleichung (DGL) ist eine Gleichung, die eine Ableitung einer Funktion enthält. Nach dem Aufstellen einer solchen Gleichung ist man bemüht, die Gleichung zu lösen, in dem man nach einem Term für die Funktion sucht. Einfaches Beispiel: Bei der Bewegung eines Körpers mit konstanter Geschwindigkeit gilt ganz nach Definition . Eine Lösung (erhaltbar etwa durch Integration oder Ansatz) dieser Gleichung ist . Dieser Ausdruck sollte dir schon bekannt sein: Bewegt sich ein Körper bspw. 3 Stunden lang mit einer konst. Geschw. von 200km/h, so hat er ja eine Strecke von zurückgelegt. |
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18.04.2015, 12:48 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Mir ist schon klar dass s(t) = v *t ist, doch nur durch logisches denken Sry schonmal für die dumme Frage aber kannst du mal angeben wie du das meinst, also durch integrieren? |
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18.04.2015, 14:37 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Das dacht' ich mir! Also: Wie geht's weiter? |
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18.04.2015, 14:48 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Die Frage stelle ich mir ja selber Muss ich davon die Stammfunktion ermitteln oder wie? Das "dt" (Das wäre auch einer meiner Fragen..habe oft irgendwas mit dx, dt, dy, usw gelesen, nur was ist das bloss? ) wird dann glaube ich zu einer Konstante c oder? Habe aber jetzt nicht eine Ahnung was ich mit " s' " bspw. anfangen soll *Bitte nicht hassen wegen den vielen Fragen, nur fällt das mir alles etwas schwer weil es einfach Neuland ist* |
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18.04.2015, 14:54 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
So vielleicht? |
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18.04.2015, 15:05 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
In der Vergangenheit wurden Differentialrechung (Ableitungen etc.) und Integralrechung (In erster Linie Berechnung von Flächen unter Graphen von Funktionen) eine Zeit lang getrennt behandelt. Dann wurde der Hauptsatz der Differential- und Integralrechung entdeckt, der einen Zusammenhang zwischen Differentialrechnung und Integralrechung herstellt. In einem anderen Thread schrieb ich zu den Integralen:
Dein Ansatz ist leider falsch. |
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18.04.2015, 15:13 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Wie wäre dann die Antwort + Lösungsweg? |
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18.04.2015, 15:20 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Das schaffst du bestimmt selbst, wenn du dich etwas mit dem Hauptsatz beschäftigt hast. |
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18.04.2015, 16:05 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Habe jetzt 4 Videos dazu angeschaut. Bei deinem Vorschlag habe ich wenig verstanden, aber keine Ahnung wie das mit weiter helfen soll. Bei einem anderen Video ging es um limes bzw Grenzwerte, da habe ich leider gleich 0 verstanden, weil ich das noch nicht kenne. Und im anderen Video wurde nur etwas zu der Fläche gesagt, wie man die berechnet. Das kann ich ja -> Integralrechnung. Zumindest weiß ich jetzt dass das Differenzieren bzw. Ableiten die Umkehrung von der Integralrechnung ist. Also bei Differentialrechnungen leite ich ab, bei Integralen ermittele ich die Stammfunktion. Das heißt auch, wenn ich eine Funktion f(x) hab, diese ableite und dann integriere, bekomme ich wieder meine Funktion f(x). Logisch Nur bin ich wirklich am verzweifeln wie ich bei Differentialgleichungen nun vorgehen soll. Ich werd echt verrückt, kannst nicht die Antwort und den Lösungsweg schreiben? |
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18.04.2015, 16:31 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ja also, dann weißt du doch, was zu tun ist
Zu Differentialgleichungen gibt es keinen allgemeinen Lösungsweg. Man braucht "nur" Übung und Erfahrung. |
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18.04.2015, 17:47 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Wie wärs, wenn du mir zumindest die vorgehensweise erklärst und eine mögliche Lösung gibst? Würde mir - wahrscheinlich - weiterhelfen und ich wäre dir dankbar! Grüße |
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18.04.2015, 18:28 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Die kennst du doch: Stammfunktionen suchen! |
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18.04.2015, 19:18 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Das habe ich doch aber schon versucht mit Meine Vorgehensweise: Gleichung -> s'(t) dt = v dt Stammfunktion: Wenn ich erhöhe um 1 und dann durch das teile also: s^2/2 Das "dt" wird doch zu einer Konstante c? Rechte Seite der Gleichung: s^2/2 + c1 Linke Seite mit der gleichen Vorgehensweise: v^2/2 + c2 Dann auf beiden Seiten / - c und c:= c2 - c1 ? Nun: s^2/2 = v^2/2 + c Auf beiden Seiten die 2 kürzen bleibt nur noch: s^2 = v^2 + c (in dem Fall wäre die Konstante doch t, die Zeit oder nicht?!) Was mache ich falsch?? |
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18.04.2015, 19:36 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
("s strich von t") ist die erste Ableitung von . Deshalb wollen wir ja integrieren! Um zu erhalten... v ist wie gesagt konstant. Um dir da auf die Sprünge zu helfen: Was erhälst du, wenn du ableitest? Die Berücksichtigung und Zusammenfassung der Konstanten ist Die kommt aber nicht von "dt". Die Konstante verschiebt den Graphen nach oben bzw. unten und fällt beim Ableiten weg (durch die Verschiebung ändert sich die Steigung ja nicht!). Also erhälst du beim Integrieren, sofern keine spez. Bedingungen verlangt sind, immer eine ganze Schar an Stammfunktionen, die sich eben um diese Konstante unterscheiden: |
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18.04.2015, 19:55 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
? Heißt dass ich darf mit v nichts machen, da es konstant ist? Und heißt dass ich muss dann zwei mal integrieren um überhaupt auf die Stammfunktion zu kommen oder wie? Und nochmal ein riesen Dankeschön für deine Hilfe!! |
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18.04.2015, 19:58 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Uppps, mir fällt auf da muss man ja die Produktregel beachten: Also: |
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18.04.2015, 20:13 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Gerne Die Produktregel kannst du anwenden, ja, hast du aber falsch angewendet. a ist doch keine Variable, also die Ableitung von a gleich null. Viel einfacher ist es mit Potenz- und Faktorregel: |
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18.04.2015, 20:29 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ah stimmt! Aber woher weiss ich was eine Variable ist und was nicht? Sind nur x, y, z Variablen? In diesem Fall meinst du bestimmt die Beschleunigung oder? Das ist mir erst jetzt aufgefallen Aber egal man lernt von Fehlern! So oder? |
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18.04.2015, 20:34 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Richtig. Ich meine aber nicht die Beschleunigung, sondern irgend eine Zahl. Bei f(x) ist der zugeordnete Wert von x abhängig ("f von x"). Daher ist x die Variable. Bei f(t) ist es t usw... |
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18.04.2015, 20:36 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Achso ja okay. Kann ich nachvollziehen. Heisst das, es gibt immer nur eine Variable in der Gleichung oder? |
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18.04.2015, 20:39 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
In welcher Gleichung? Du kannst dir auch Funktionen basteln, die von zwei Variablen abhängen... Schreibweise dann z.B. |
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18.04.2015, 20:45 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Okay geht klar! Ich meine eigentlich die Gleichung oben s'(t) = v Was muss ich da jetzt machen? Und ausserdem was ist mit t dann ?! Noch eine Frage: Was passiert eigentlich mit Konstanten wie v hier beim "Aufleiten"? Werden die da auch 0 oder muss ich ganz normal die Potenz erhöhen und durch das teilen? |
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18.04.2015, 20:48 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Was soll mit t sein?
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18.04.2015, 20:52 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Du meintest doch das eine Lösung die man durch die Integration bekommt ist s(t) = v * t Wie komme ich jetzt da drauf? |
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18.04.2015, 20:54 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Schau dir doch einfach das Ergebnis dieser Ableitung an:
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18.04.2015, 21:04 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Okay ja dann fällt mir auf, dass wenn ich s'(t) ableite, dass ich die rechte Seite mit der Variable von der die Ableitung abhängt multiplizieren muss? |
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18.04.2015, 21:07 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Wenn du integrieren und nicht ableiten meinst, ist das in diesem Fall richtig. |
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18.04.2015, 21:10 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Oh man was ist nur los mit mir heute, kann mich heute ja garnicht ausdrücken Tut mir nochmals leid für die Missverständnisse Ist das immer direkt so, oder gibt es irgendwelche Umformungsschritte? |
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18.04.2015, 21:17 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Sei so ist In unserem Fall ist , sodass aus |
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18.04.2015, 21:30 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Verständlich! Danke! Kannst du mir noch die Frage von oben beantworten? Was passiert mit Konstanten beim "Aufleiten" ? Werden die da auch null oder werden die auch normal "Aufgeleitet"? Oder werden die einfach zu c? &' ausserdem: Wie läuft das Ableiten aber auch Aufleiten mit zwei Variablen ab? Also wenn jch z.B 4xy hab? |
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18.04.2015, 21:34 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Was mit Konstanten passiert haben wir doch gerade geklärt. Außerdem heißt es integrieren, nicht aufleiten (ugs.). |
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18.04.2015, 21:39 | Nova55 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ja meine integrieren, deswegen auch "Aufleiten" in Anführungszeichen Also beim Ableiten werden die Komstanten zu 0 und beim integrieren bleiben die einfach? |
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18.04.2015, 21:55 | Hippocampus | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Wenn du das so meinst, wie ich oben geschrieben habe, ja. |
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