Spezielle Lösung einer DGL

Aufrufe: 759     Aktiv: 22.06.2019 um 07:56

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Die Aufgabenstellung ist:

Ermitteln Sie die spezielle Lösung für y'(t) = 2t * y(t) mit y(2) = 4.

 

 

Meine Frage ist, wie man an speziellen Lösungen rangehen muss? Wie ist die Herangehensweise bei speziellen Lösungen? Welche Schritte sind für die o.g. Aufgabe notwendig?

 

Vielen Dank im Voraus. 

 

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Hallo!

 

\(\displaystyle  y'(t) = 2ty(t) \quad\Longleftrightarrow\quad \frac{1}{y}\,\mathrm{d}y = 2t\,\mathrm{d}t \quad\Longleftrightarrow\quad \ln\vert y\vert \overset{\star}{=} t^2 + \bar{C} \quad\Longleftrightarrow\quad y = C\cdot \mathrm{e}^{t^2}\).

 

\(\displaystyle  \star\): Die Integationskonstante auf der linken Seite der Gleichung wurde „rübergeholt“ und mit den anderen Konstanten zu einer Konstanten zusammengefasst. Außerdem ist \(\displaystyle  \mathrm{e}^C\) mit \(\displaystyle  C = \text{const.}\) sowieso nur eine Konstante – denn fasst man sie als Konstante auf, lässt sie sich erst bestimmen und vor allem einfach dazu.

 

Wegen \(\displaystyle  y(2) = 4\) erhält man, dass

 

\(\displaystyle  C = \frac{4}{\mathrm{e}^4}\) und somit die Funktion

\(\displaystyle  y(t) = \frac{4}{\mathrm{e}^4}\mathrm{e}^{t^2}\)

die gesuchte spezielle Lösung ist.

 

Gruß.

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Hey, vielen Dank erstmal für dein Antwort.

Da es sehr knapp gehalten ist nochmal eine Nachfrage ob ich das richtig verstanden habe:

Du hast die Stammfunktion der gegebenen Ableitung y'(t) = 2ty(t) gerechnet.
Aber wie kommst du auf $$ C \cdot \mathrm{e}^{t^{2}} $$

Die Stammfunktion wäre ja eigentlich t^2 + c

Verstehe daher nicht wie genau du auf C * statt C + kommst und woher kommt die e-Funktion genau?

Jedenfalls hast du dann in die Funktion t=2 eingesetzt und es nach C aufgelöst, sodass du C hast und in die Funktion einsetzen kannst?

Geht man bei speziellen Lösungen immer so vor?
  ─   SerCan 22.06.2019 um 05:22

\(\displaystyle \left(\int \frac{1}{y}\,\mathrm{d}y =\right) \ln\vert y\vert = t^2 + C \Leftrightarrow y = e^{t^2}\cdot \underbrace{e^C}_{\mathrm{const.}}\) … Bei speziellen Lösungen geht immer so vor; zuerst die allgemeine Lösung bestimmen und dann die Konstante …   ─   einmalmathe 22.06.2019 um 07:48

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