differentialaufgabe

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christoph1 Auf diesen Beitrag antworten »
differentialaufgabe
hallo ich hab folgende aufgabe:

AnfangsPunkt (0/0,2)



120h'(t) = h(t)[20 - h(t)]

nun zu meiner frage:
die obengenannte differentialgleichung ist doch nichts anderes als
120y' = 20y - y² oder?

nun hab ich diese dgl. aber wie löse ich sie? und woran sehe ich ob sie homogen ist oder nicht?
ich wäre wie folgt vorgegangen:

120dy/dx = 20y - y²

-> 1/(20y - y²)dy = 1/120 dx

und jetzt hätte ich die integralle von beiden seiten gemacht und danach nach y aufgelöst. komm aber zum falschen ergebnis. wie muss ich vorgehen? vielen dank für eure hilfe
gruß christoph
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: differentialaufgabe
Zitat:
Original von christoph1
die obengenannte differentialgleichung ist doch nichts anderes als
120y' = 20y - y² oder?

Im Prinzip ja.

Zitat:
Original von christoph1
und woran sehe ich ob sie homogen ist oder nicht?

Grob gesprochen wenn die Funktion y und ihre Ableitungen nur in linearer Form in der DGL vorkommen.

Zitat:
Original von christoph1
-> 1/(20y - y²)dy = 1/120 dx

und jetzt hätte ich die integralle von beiden seiten gemacht und danach nach y aufgelöst. komm aber zum falschen ergebnis.

So hätte ich es auch gemacht. Was hast du denn raus bzw. was sollte denn rauskommen?
christoph1 Auf diesen Beitrag antworten »

also links hab ich dann y ausgeklammert dann bekomm ich
1/y (20-y)



da hab ich dann partialbruchzerlegung gemacht:

a=1/20
und b = -1/20

also hab ich links

1/20 * ln|y| - 1/20 ln|20-y|

und rechts hab ich 1/120*x

also hab ich die gleichung:

1/20 * ln|y| - 1/20 ln|20-y| + ln|c| = 1/120*x


stimmt das soweit?
christoph1 Auf diesen Beitrag antworten »
christoph
was meinst du genau mit linear?

y² ist doch nicht linear, oder? kannst du mir vielleicht zwei konkrete beispiel geben, wär super
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »
RE: christoph
Zitat:
Original von christoph1
1/20 * ln|y| - 1/20 ln|20-y| + ln|c| = 1/120*x

stimmt das soweit?

Ja.

Zitat:
Original von christoph1
was meinst du genau mit linear?

Linear ist eine DGL, wenn zu jeder Lösung y auch jedes beliebige Vielfache davon ebenfalls eine Lösung ist und wenn die Summe aus 2 Lösungen ebenfalls wieder eine Lösung ist. Eine DGL mit y² drin ist daher nicht linear.
christoph1 Auf diesen Beitrag antworten »

ok. danke für deine hilfe! hat mir viel gebracht!
beste grüße christoph
 
 
christoph1 Auf diesen Beitrag antworten »

jetzt hab ich aber noch ein problem den term nach y aufzulösen, da ja zwei y in dem term vorkommen.
hier mein rechenweg:

ln (y^1/20 / (20-y)^1/20) = 1/120*x

->

y^1/20 / (20-y)^1/20 = c*e^1/120*x

y^1/20 = c*e^(1/120*x) * (20-y)^1/20


y = (c*e^(1/120*x) * (20-y)^1/20) ^20


aber jetzt habe ich noch ein y auf der rechten seite. wie bekomme ich es weg?
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von christoph1
1/20 * ln|y| - 1/20 ln|20-y| + ln|c| = 1/120*x

Wenn man hier mal mit 20 multipliziert hätte und dann noch Latex verwenden würde, hätte man sich viel Ärger erspart. smile


<==>


Für 0 < y < 20:
<==>

usw.
christoph1 Auf diesen Beitrag antworten »

hi, ich habe noch eine aufgabe bei der ich nicht weiter komme.

und zwar habe ich volgende gleichung:


ich möchte die gleichung auf den weg yp +yh = y lösen.
die homogene lösung ist



da ja sin(x) durch cos(x) = tan(x) ist.

doch welchen partikulär ansatz muss ich jetzt wählen?
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