Charakteristisches Polynom einer Funktion 4. Ordnung

Aufrufe: 941     Aktiv: 22.02.2019 um 14:35

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Hallo, um diese Dgl zu lösen benötige ich das charakteristische Polynom der linken Seite, hat da jemand Ideen für den Ansatz?  

 

 

 

 

 

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Das charakteristische Polynom der linken Seite ist unmittelbar abzulesen:

Sei allgemein ausgedrückt 

\( a_{n} y^{(n)}(x) + a_{n-1} y^{(n-1)}(x) + ... + a_{1} y^{'}(x) + a_{0}y(x) \)

deine linke Seite. Dann ist das charakteristische Polynom gegeben durch

\( P(\lambda ) = \sum\limits_{k=0}^{n} a_{k} \lambda ^{k} \)

Informell ausgedrückt nimmst du dir also lediglich eine Variable \( \lambda \) und übernimmst den Grad der Ableitung als den Grad der Potenz, wobei du die Koeffizienten einfach übernimmst. 

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Also man muss letztendlich auf  (λ−3)^2(λ^2 + 2) kommen, dann kann man die Nullstellen berechnen, ich weiß jedoch nicht, wie man auf diese Form kommt.

 

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Gegeben ist das charakteristische Polynom \(x^{4} - 6x^{3} + 11 x^{2} - 12 x + 18 \)

Die gewünschte Form erhalten wir durch Polynomdivision: Durch Einsetzen erhalten wir die Information, dass \(x=3\) eine Nullstelle des charakteristischen Polynoms ist. Die Polynomdivision liefert

Durch Einsetzen erhalten wir wiederum die Information, dass \(x=3\) auch eine Nullstelle von \(x^{3}-3x^{2} + 2x -6\) ist. Eine weitere Polynomdivision liefert:

und somit erhalten wir insgesamt 

\((x-3)^{2} \cdot (x^{2} +2) \)

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