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DGL mit Anfangswert: Lösung richtig?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:48 Do 26.01.2006
Autor: Herby

Aufgabe
Gegeben sei die DGL

$ y''+9y=g(x) $

a) berechnen Sie die zugehörige homogene DGL mit den Bedingungen:

[mm] y(\pi)=2 \wedge y'(\pi)=1 [/mm]

b) geben Sie die Lösung als reine Sinusschwingung an

c)$ g(x)=sin(2x) $ , $ g(x)=cos(3x)+2sin(3x) $ , [mm] g(x)=x*e^{x}*sin(x) [/mm]

Hallo Zusammen,

ich hab einige Ergebnisse, die ich gerne kontrollieren lassen möchte:

zu a)

aus dem charakteristischen Polynom läßt sich [mm] \lambda [/mm] mit den Werten [mm] \pm3i [/mm] ermitteln.

damit ist eine allgemeine Lösung:

[mm] y_{0}=C_{1}*sin(3x)+C_{2}*cos(3x) [/mm]

mit den Anfangswerten lande ich bei:

[mm] C_{2}=-2 [/mm] bzw.  [mm] C_{1}=-\bruch{1}{3} [/mm]


ist das soweit korrekt???


zu b)

mit [mm] A=\wurzel{a²+b²} [/mm] und [mm] \phi=arctan\vector{\bruch{b}{a}} [/mm]

habe ich [mm] y_{0}=2,028*sin(3x+1,0406) [/mm]  erhalten.


stimmt das bis hier?



Liebe Grüße
Herby

        
Bezug
DGL mit Anfangswert: Hinweis
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:08 Do 26.01.2006
Autor: MathePower

Hallo Herby,

> Gegeben sei die DGL
>  
> [mm]y''+9y=g(x)[/mm]
>  
> a) berechnen Sie die zugehörige homogene DGL mit den
> Bedingungen:
>  
> [mm]y(\pi)=2 \wedge y'(\pi)=1[/mm]
>  
> b) geben Sie die Lösung als reine Sinusschwingung an
>  
> c)[mm] g(x)=sin(2x)[/mm] , [mm]g(x)=cos(3x)+2sin(3x)[/mm] ,
> [mm]g(x)=x*e^{x}*sin(x)[/mm]
>  Hallo Zusammen,
>  
> ich hab einige Ergebnisse, die ich gerne kontrollieren
> lassen möchte:
>  
> zu a)
>  
> aus dem charakteristischen Polynom läßt sich [mm]\lambda[/mm] mit
> den Werten [mm]\pm3i[/mm] ermitteln.
>  
> damit ist eine allgemeine Lösung:
>  
> [mm]y_{0}=C_{1}*sin(3x)+C_{2}*cos(3x)[/mm]

das stimmt. [ok]

>  
> mit den Anfangswerten lande ich bei:
>  
> [mm]C_{2}=-2[/mm] bzw.  [mm]C_{1}=-\bruch{1}{3}[/mm]
>  
>
> ist das soweit korrekt???

Ja. [ok]

>  
>
> zu b)
>  
> mit [mm]A=\wurzel{a²+b²}[/mm] und [mm]\phi=arctan\vector{\bruch{b}{a}}[/mm]
>  
> habe ich [mm]y_{0}=2,028*sin(3x+1,0406)[/mm]  erhalten.

>  
>
> stimmt das bis hier?
>  

Die Amplitude A stimmt.

Den Phasenwinkel [mm]\phi[/mm] mußt Du nochmal bestimmen.

Gruß
MathePower


Bezug
                
Bezug
DGL mit Anfangswert: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:10 Fr 27.01.2006
Autor: Herby

Danke MathePower,

hoppla, ist 'ne Null reingerutscht :-) Der Winkel lautet: 1,4056....

ich rechne den Rest dann weiter!


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                
Bezug
DGL mit Anfangswert: und weiter geht's
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:33 Mo 20.02.2006
Autor: Herby

Hallo......

...... nach kurzer Pause für diese Aufgabe(n) ;-)

ich hab' soweit alle Lösungen raus, jedoch komme ich bei einer kleinen Ableitung nicht weiter.

zu c)

mit der Störfunktion [mm] g(x)=x*e^{x}*sin(x) [/mm]  und der Information, dass ja [mm] 1+i\not=3i [/mm] ist, kann ich den Ansatz:

[mm] y_{p}=e^{x}*((A+Bx)*sin(x)+(C+Dx)*cos(x)) [/mm]

wählen.

Jetzt, dass heißt eigentlich schon seit zwei Stunden [kopfschuettel], wollte ich die beiden benötigten Ableitungen bilden, mit dem dementsprechenden Erfolg.

Frägchen:  Wie geht das mit den drei verschiedenen x'n da oben und der Klammer [keineahnung]

Produktregel ist klar, aber was für 'ne Reihenfolge?


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                        
Bezug
DGL mit Anfangswert: mehrfache Produktregel
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:01 Mo 20.02.2006
Autor: Loddar

Hallo Herby!


Die Produktregel für drei Faktoren lautet:

[mm] $\left( \ u*v*w \ \right)' [/mm] \ = \ u'*v*w \ + \ u*v'*w \ + \ u*v*w'$


Genauso funktioniert das auch mit noch "höheren Produktregeln".

Der Ableitungsstrich wandert also einfach durch die einzelnen Faktoren der Summenglieder hindurch (sehr unmathematisch formuliert ;-) ...) .


Gruß
Loddar


PS: [sorry] ... habe mich von der Antwort gerade etwas ablenken lassen. Daher etwas länger!



Bezug
                                
Bezug
DGL mit Anfangswert: merci
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:46 Mo 20.02.2006
Autor: Herby

Hallöle,


......... dann hab' ich mich wohl immer zwischendrin irgendwo verhunst mit den ganzen Sin(üssen) und Cos(inüssen) und nicht zu vergessen die Mi(nüsschen).

Auf jeden Fall behauptet mein Taschenrechner immer was anderes, als auf meinem Zettel steht [scheisskram]


... danke, für die Unnerstütze -- [winken]



Liebe Grüße
Herby

---------------------------------------------------------

> PS:  ... habe mich von der Antwort gerade etwas ablenken lassen. Daher etwas länger!

von was lässt du dich denn zu später Stunde bei Mathe ablenken [haee]

Bezug
                                        
Bezug
DGL mit Anfangswert: nicht hier!
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:21 Mo 20.02.2006
Autor: Loddar

Hallo Herby!


> von was lässt du dich denn zu später Stunde bei Mathe ablenken?

Das poste ich doch nicht hier in der Öffentlichkeit. ;-)

Also erinnere mich beim nächsten [bier] dran ...


Gruß
Loddar


Bezug
                                                
Bezug
DGL mit Anfangswert: ich werde....
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:24 Mi 22.02.2006
Autor: Herby




.... es nicht vergessen!


Liebe Grüße
Herby

Bezug
                                                        
Bezug
DGL mit Anfangswert: Warum ...
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:34 Mi 22.02.2006
Autor: Loddar

.


... überrascht mich das nicht? ;-)


Grüße
Loddar


Bezug
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