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y' = x + x³/y

ZahlReich - Mathematik Hausaufgabenhilfe » ---- Archiv: Universitäts-Niveau » Differentialgleichungen » y' = x + x³/y « Zurück Vor »

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Robert
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Unregistrierter Gast
Veröffentlicht am Dienstag, den 13. August, 2002 - 03:08:   Beitrag drucken

Hallo

ich habe wieder mal Probleme mit einer DGl.,
ich habe schon probiert, diese in

(x+x³/y)dx + (-1)dy = 0

umzuformen, die nach meiner Rechnung
einen integrierenden Faktor M(x,y) besitzen müsste,
der von y/x² abhängt, aber dieses y/x² kam dann nur
innerhalb eines Logarithmus vor, so dass sich die DGl.
für mich dadurch nicht vereinfacht,
sondern nur noch verkompliziert hat.

Was ist ein geeigneter Lösungsansatz?
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Xell (vredolf)
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Mitglied
Benutzername: vredolf

Nummer des Beitrags: 11
Registriert: 03-2002
Veröffentlicht am Dienstag, den 13. August, 2002 - 06:09:   Beitrag drucken

y*y'=xy+x^3
1/2*(y^2)'=xy+x^3=x*(y+x^2)
1/2 * 1/x = (y+x^2)/y^2
mit z:=x/y wird die DGL zu
1/2 = z + x * z^2
Ist diese einfacher zu lösen ?
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egal
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Unregistrierter Gast
Veröffentlicht am Dienstag, den 13. August, 2002 - 13:06:   Beitrag drucken

Hi Robert,

setze z = y/x² ==> z' = ((1-z)(2z+1)/z) / x
spezielle Lösungen:
z = 1, also y = x²
z = -1/2, also y = -x²/2
allgemeine Lösung durch Trennung der Variablen
implizite Lösung
(z-1)²(2z+1) = const/x6


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Robert
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Unregistrierter Gast
Veröffentlicht am Dienstag, den 13. August, 2002 - 20:21:   Beitrag drucken

Hallo Ihr
Danke

am Ende ergibt sich dann
(2y+x²)(y-x²)² = C

dies nach y auflösen ist wohl hoffnungslos?


Xell:
könnte es sein, dass in 1/2 * 1/x = (y+x^2)/y^2 ein
Strich vergessen wurde und es statt dessen lauten müsste:
1/(2x) = (y+x^2)/(y^2)'
?
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Xell (vredolf)
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Mitglied
Benutzername: vredolf

Nummer des Beitrags: 13
Registriert: 03-2002
Veröffentlicht am Dienstag, den 13. August, 2002 - 20:41:   Beitrag drucken

Robert: Ja, da hast du natürlich Recht. Damit wird meine
Substitution dann endgültig nutzlos.

Deine Gleichung nach y aufzulösen ist möglich, da sich eine
kubische Gleichung in y ergibt, die nach Cardano gelöst werden
kann.

Gruß,
X.
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Robert
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Unregistrierter Gast
Veröffentlicht am Mittwoch, den 14. August, 2002 - 02:08:   Beitrag drucken

Oh klar, danke. Dass es auf sowas hinausläuft, hätte ich vom Aufgabensteller nun nicht gedacht.


Gruß

Robert

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