Differentialgleichung 1. Ordnung mit Summe lösen...

Erste Frage Aufrufe: 493     Aktiv: 24.02.2020 um 13:37

0

Moin,

ich brauche Hilfe beim lösen dieser Differentialgleichung. Mein Studium ist leider schon ein paar Jahre her und ich habe bis jetzt noch nicht (wieder-) entdeckt wie man Summen auflöst, Produkte werden ja vielfach in Videos erklärt. 

\(\frac {dy} {dx} = \frac {a} {y} - b + c \cdot y - d \)

Die Konstanten a, b, c, d sehen in meiner kompletten Formel komplizierter aus und wurden nur zusammengefasst. 

Ich wäre für eine Lösung dankbar, ein Videolink in welchem die solch eine Summenlösung erklärt wird wäre ansonsten auch super (ich weiß nur nich nach was ich suchen muss).

Vielen Dank und Gruß

Diese Frage melden
gefragt

Punkte: 10

 

Du kannst hier nicht einfach beide Seiten der Gleichung integrieren, falls du das meinst.   ─   christian_strack 24.02.2020 um 13:37
Kommentar schreiben
1 Antwort
1

Hallo,

ich denke mit Produkt auflösen, meinst du den Separationsansatz (oder Trennung der Variablen)?

Dort separieren wir zwei Funktionen. Eine hängt von der Funktion und eine von der Variable ab. Nennen wir die Funktion \( y \) und die Variable \( x \), dann können wir den Separationsansatz nutzen, wenn die DGL in die Form

$$ \frac {\mathrm{d}y} {\mathrm{d}x} = f(x) \cdot g(y) $$

bringen können. Da aber \( a,b,c \) und \( d \) Konstanten sind, ist

$$ g(y) = \frac a y - b + cy - d $$

eine Funktion die nur von der Funktion \(y \) abhängt. Wir könnten hier also die Trennung der Variablen durchführen. 
Dann müsstest du allerdings das Integral der Gleichung

$$ \int \frac 1 {\frac a y - b + cy -d} \mathrm{d}y = \int 1 \mathrm{d}x $$

lösen.

Dies könntest du über geeignete Substitutionen lösen oder je nach dem wie deine Konstanten definiert wurden über die Partialbruchzerlegung, indem wir den Bruch umschreiben zu

$$ \frac y {cy^2 -(b+d)y + a} $$

Grüße Christian

Diese Antwort melden
geantwortet

Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 29.81K

 

Kommentar schreiben