Beschränkte Lösungen von DGLs

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Miriam91 Auf diesen Beitrag antworten »
Beschränkte Lösungen von DGLs
Meine Frage:
Hallo Gemeinde,ich verzweifel an folgender Aufgabe:

Sei f:R^2 --> R stetig mit
f(t,1) = f(t,-1) = 0 für alle t aus R.
Wir nehmen zusätlich an, dass f bzgl. der zweiten Variable lokal Lipschitz stetig ist. Zeigen Sie, dass dann für alle x0 aus [-1,1] = 0 die zugehörige Lösung des Anfangswertproblems x' = f(t,x), x(0) = x0
beschränkt ist. Folgern Sie daraus,dass in diesem Fall das maximale Existenzintervallder Lösung ganz R ist.
Ich bedanke mich im Vorraus!


Meine Ideen:
Ich habe die Definition der Lipschitz Stetigkeit:
|f(y)-f(x)| <= L * |y-x| und den Satz, dass die Lösungen bei Lipschitz-Stetigkeit in 2. Variable eindeutig sind. Leider weiß ich nicht wie ich ansetzen soll..
Miriam91 Auf diesen Beitrag antworten »

Hm, scheint wohl nicht nur für mich zu schwer zu sein... =(
Gast200 Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo

Vielleicht denkst du mal nach, wozu f(t,1)=f(t,-1)=0 für alle t gefordert wird und wieso x0 gerade aus dem Kompaktum kommt. (und nicht x0=2 z.b. sein darf).
Was könnte man als Schranke wählen?

Stetigkeit und Lipschitzstetigkeit sind zwar wichtige, aber keine sehr spannenden Bedingungen. (Sonst existiert die Lösung womöglich nicht.)

Gruß
Miriam91 Auf diesen Beitrag antworten »

Hm, ich denke x0 kommt gerade aus dem Kompaktum, da die Funktion dort entweder 0 oder nicht monoton ist, außerhalb des Kompaktums lässt sich das nicht sagen. Was das mit dem t auf sich hat weiß ich leider nicht...
Doch wie komm ich dadurch auf eine Lösung?
Gast200 Auf diesen Beitrag antworten »

Noch ein paar Denkanstöße:

Was bedeutet f(t,1)=0 (für alle t) z.b. für x(t)?
Wie sieht die Lösung für x(0)=+-1 (also für Ränder des Kompaktums) aus?

Gruß
Miriam91 Auf diesen Beitrag antworten »

Danke für die Hilfe, aber ich blick da nicht durch..
Ich würde sagen dass die Funktion f(t,1) gegeben ist duch:
f= ... * (x+1)*(x-1) sodass sie für alle t immer gleich 0 ist an den Stellen 1 und -1. Doch was sagt mir dass denn für die Lösungen? Da kann doch immer noch alles mögliche mit t drin vorkommen...
 
 
Miriam91 Auf diesen Beitrag antworten »

Ok, also f(t,1)=f(t,-1)=0 heißt dann wohl, dass für x=1 bzw. x=-1 immer x' = 0 ist, d.h. x(t) = 1 bzw. x(t) = -1 sind Extrema oder Wendepunkte... Nur wie hilft mir das weiter? Es kann ja noch mehr Extrema geben... Könntest du mir vielleicht konkretere Tipps geben? Vielen Dank!
Miriam91 Auf diesen Beitrag antworten »

Weiß jemand Rat?
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