Anfangswertaufgabe

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Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »
Anfangswertaufgabe
Meine Frage:
Hey, wie löse ich die folgende Aufgabe:

y' + 2y/x = x^-5


y(1) = 0

Meine Ideen:
Mir fehlt leider ein ordentlicher Ansatz. Drehe mich bisher im Kreis. Muss ich substituieren oder muss ich x^-5 als Störglied betrachten?
grosserloewe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Anfangswertaufgabe
Wink

Das kannst Du mit Variation der Konstanten lösen.

Löse zuerst die homogene Gleichung durch Trennung der Variablen

y' +2 y/x=0
Che Netzer Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Anfangswertaufgabe
Ich würde die Gleichung zu umschreiben.
Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich hab mich mal am ersten Vorschlag versucht.

y' + 2y/x = 0

-> 1/2 ln |y| = ln|k|+ln|x| = 2*ln |k/x|

y0 = 2k/x
y = 2 k(x)/x

y' = 2* (k'(x)*x-k(x))/x^2
y' = 2* k'(x)/x - 2* k(x)/x^2

y'+2y/x = 2* k'(x)/x - 2* k(x)/x^2 + 2* k(x)/x^2

x^-5 = 2* k'(x)/x

k'(x) = (x^-4)/2

y = 2 k(x)/x
y = -1/3 x^-4

wenn ich da jetzt meine Randbedingung von y(0) = 1 einsetzte, haut das nicht hin.
Ich hoffe ihr könnt meinen Rechnungen folgen und mir sagen, wo der Fehler liegt.
Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Anfangswertaufgabe
wie würdest du danach weitermachen Che Netzer?
grosserloewe Auf diesen Beitrag antworten »

Wink

Das stimmt nicht.

Ich habe erhalten:



mit dem Ergbnis :



Überprüfe nochmal Deine Rechnung.
 
 
Che Netzer Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Anfangswertaufgabe
Zitat:
Original von Verzweiflung 1234
wie würdest du danach weitermachen Che Netzer?

Von Eins bis integrieren:
Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »

ach Mist, ja hab jetzt meinen Fehler....Och nee so weit oben, das ist ärgerlich.

Grosserloewe, hast du die komplette Aufgabe schon gerechnet?
grosserloewe Auf diesen Beitrag antworten »

Wink

ja
Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »

.
grosserloewe Auf diesen Beitrag antworten »

Wink

Was hast Du nun erhalten für Ergebnisse?

y(h) und y(p)

und die Endlösung?
Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »

Gibt's morgen erst oder spätestens Sonntag.
Kannst ja dann noch mal drüber gucken.
grosserloewe Auf diesen Beitrag antworten »

Wink

ja mache ich.
Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »

also noch mal von vorne:

y' + 2y/x = x^-5

y(1) = 0


homogene Gleichung:
y' + 2y/x = 0
dy/dx = -2y/x

-> ln|y| = - 2 ln|x| + ln|k|

yh = k/x^2

k = k(x) -> yp = k(x) * 1/x^2
y'= k'(x)= 1/x^2 - k(x)* 2/x^3

in Ausgangsgleichung
k'(x) * 1/x^2 - k(x) * 2/x^3 + 2 * k(x) * 1/x^3 = x^-5
k'(x) * 1/x^2 = x^-5
k'(x) = 1/x^3

-> k(x) = -1/2x^2

yp = k(x)*1/x^2 = -1/2x^2 * ^/x^2 = -1/2x^4
y = yh + yp = k/x^2 - 1/2x^4

k=1/2

y= 1/2 x^-2 - 1/2 x^-4

y= 0 und x=1 einsetzen
-> 0 = 1/2 - 1/2
0=0

haut hin smile
grosserloewe Auf diesen Beitrag antworten »

Wink

ja stimmt alles

smile
Verzweiflung 1234 Auf diesen Beitrag antworten »

puhhh, vielen danke für die große Hilfe smile
Che Netzer Auf diesen Beitrag antworten »

Hm...
Damit auch mal die anständige Lösung dasteht:
Beidseitiges Integrieren von

ergibt

was man sofort zu

umstellt.
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