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pdgl 1.ordnung

ZahlReich - Mathematik Hausaufgabenhilfe » ---- Archiv: Universitäts-Niveau » Differentialgleichungen » pdgl 1.ordnung « Zurück Vor »

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Carsten S. (carstens)
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Benutzername: carstens

Nummer des Beitrags: 4
Registriert: 11-2002
Veröffentlicht am Montag, den 05. Mai, 2003 - 15:30:   Beitrag drucken

3 aufgaben die ich nicht lösen kann:

1.a*x*u_x+b*y*u_y=0

2.x*u_x+y*u_y+(x²+y²)*u_z=0

3.x*u_x+y*u_y=u

wäre für die lösung sehr dankbar .)

gruss carsten
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Martin (specage)
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Benutzername: specage

Nummer des Beitrags: 12
Registriert: 04-2003
Veröffentlicht am Dienstag, den 06. Mai, 2003 - 08:29:   Beitrag drucken

Lösungen für 1 und 2 habe ich mit Lagrange-Ansatz gelöst.

1: u=y^a/x^b

2: u=x^3/6+y^2/2-z

Zu drei hab ich Lösung noch nicht, denke aber, sie mit dem gleichen Ansatz zu finden.

mfg specage
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Martin (specage)
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Benutzername: specage

Nummer des Beitrags: 13
Registriert: 04-2003
Veröffentlicht am Dienstag, den 06. Mai, 2003 - 10:00:   Beitrag drucken

So, ich denke ich habe die Lösung auch für die dritte Gleichung:

u=y^2/(2*x)

Diese Gleichung war ne größere Nuss, da man ein wenig um die Ecke rechnen muss.

Falls dazu Fragen sind, ruhig melden. Vielleicht kommst du ja auch selbst drauf.

mfg specage
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Orion (orion)
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Benutzername: orion

Nummer des Beitrags: 560
Registriert: 11-2001
Veröffentlicht am Dienstag, den 06. Mai, 2003 - 14:02:   Beitrag drucken

Hallo,

Man verwendet die Methode der Charakteristiken :

1. Die Charakteristische Dgl. lautet hier

dx/ax = dy/by <==> by dx - ax dy = 0.

Das allgemeine Integral ist offenbar

xbx-a = C

Ist daher f(t) eine beliebige differenzierbare
Funktion, so lautet die allgemeine Lösung der gegebenen
pdgl.

u = f(xby-a).

Die von Martin gefundenen Lösungen sind sehr
speziell, es sollten noch willkürliche Funktionen
auftreten ?
mfG Orion
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Martin (specage)
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Benutzername: specage

Nummer des Beitrags: 19
Registriert: 04-2003
Veröffentlicht am Mittwoch, den 07. Mai, 2003 - 08:13:   Beitrag drucken

Schätze, da hast du recht. Hab ich nicht berücksichtigt. Ist jetzt nur die Frage, was gewünscht wurde.

mfg specage
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Carsten S. (carstens)
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Benutzername: carstens

Nummer des Beitrags: 5
Registriert: 11-2002
Veröffentlicht am Mittwoch, den 07. Mai, 2003 - 18:30:   Beitrag drucken

@martin
die frage ist nur wie du auf die ganzen lösungen
kommst - ohne den lösungsweg ist es für mich ein
bisschen zu schwierig das ganze nachzuvollziehen
:-)
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Martin (specage)
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Benutzername: specage

Nummer des Beitrags: 24
Registriert: 04-2003
Veröffentlicht am Donnerstag, den 08. Mai, 2003 - 09:23:   Beitrag drucken

Erstmal hilfe, ich hab n Fehler in der zweiten Aufgabe. Hab eben erst gemerkt, dass ich falsch abgeschrieben habe. Sorry. Rechne die zweite nochmal durch. Danach kommt auch der Weg.

mfg specage
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Martin (specage)
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Benutzername: specage

Nummer des Beitrags: 25
Registriert: 04-2003
Veröffentlicht am Donnerstag, den 08. Mai, 2003 - 10:07:   Beitrag drucken

Also für die erste Lösung sieh dir bitte den Beitrag von Orion an. Die ist richtig.

Aufgabe zwei und drei gehe ich nochmal durch. Sind auch nicht korrekt. Habe da einige Konzentrationsfehler gemacht. Sorry. :-(

mfg specage

(Beitrag nachträglich am 08., Mai. 2003 von specage editiert)
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Carsten S. (carstens)
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Benutzername: carstens

Nummer des Beitrags: 6
Registriert: 11-2002
Veröffentlicht am Sonntag, den 11. Mai, 2003 - 22:36:   Beitrag drucken

hehe
du hast ja bei aufgabe 3 ne lösung raus
wie bist du denn auf die gekommen?
auch wenn sie sehr speziell ist würde es
mich schon interessieren.

p.s.
ja die lösung von orion ist schon richtig
(gefällt mir :-) )
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Martin (specage)
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Benutzername: specage

Nummer des Beitrags: 32
Registriert: 04-2003
Veröffentlicht am Montag, den 12. Mai, 2003 - 09:37:   Beitrag drucken

Zu Aufgabe 3 kann ich vorerst sagen, dass ich die Gleichung einmal partiell nach x und nach y abgeleitet habe. Damit erhalte ich zumindest zwei Gleichungen, die nicht von u abhängen, sondern nur von partiellen Ableitungen von u.
Von da ab habe ich also ein System von Differentialgleichungen, das ich versuche, mittels Substitutionen zu lösen. Mehr konnte ich bisher auch nicht erreichen. Bin mir jedenfalls nicht sicher, dass meine Lösung stimmt.
Oder bin ich jetzt total verwirrt?

Vielleicht schaltet sich Orion ja nochmal ein.

mfg specage
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Orion (orion)
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Benutzername: orion

Nummer des Beitrags: 567
Registriert: 11-2001
Veröffentlicht am Montag, den 12. Mai, 2003 - 18:00:   Beitrag drucken

Hallo,

Zunächst habt ihr natürlich den Druckfehler in meiner
ersten Mitteilung bemerkt: die 2. Formelzeile heisst
xby-a=C.

Zu 3.:

Wir betrachten die pdgl.

3.* x*vx + y*vy = u*vu mit v = v(x,y,u).

Wir arbeiten wieder mit Charakteristiken:

dx/x = dy/y = - du/u <==>

udx+xdu = 0 und udy+ydu=0 <==>

xu=C1 und yu=C2.

Sei F(s,t) eine beliebige nach beiden Variablen
partiell differenzierbare Funktion. Dann erfüllt

v(x,y,u) = F(xu,yu)

die pdgl.3.* , und

F(xu,yu)=C*u

ist die allgemeine Lösung von 3. in impliziter Form.

Stimmt's ?




mfG Orion

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