Revision history for TutoriumMathe3L7
Deletions:
Additions:
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Deletions:
Additions:
C1 = -19/18
C2 = 701/3430
spezielle Lösung:
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C2 = 701/3430
spezielle Lösung:
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No Differences
Additions:
Anfangsbedingungen:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
x = xh + xp
allgemeine Lösung:
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allgemeine Lösung:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
t²: 3 = 21a --> a = 1/7
t: 0 = 20a + 21b --> b = -20/147
t^0: 0 = 2a + 10b +21c --> c = -158/3087
e^-2t: 4 = 5d --> d = 4/5
{{image url="KonstanteL44.jpg" width="550" class="left"}}
t: 0 = 20a + 21b --> b = -20/147
t^0: 0 = 2a + 10b +21c --> c = -158/3087
e^-2t: 4 = 5d --> d = 4/5
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Additions:
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Deletions:
Additions:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
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Deletions:
Deletions:
b) Anfangswerte: y(0) = y'(0) = 0
-----
No Differences
Additions:
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Additions:
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Deletions:
a) Anfangswerte: y(0) = 2, y'(0) = -3
No Differences
No Differences
Additions:
Lösung des LGS:
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{{image url="KonstanteL29.jpg" width="250" class="left"}}
No Differences
Additions:
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No Differences
Additions:
Koeffizientenvergleich:
sin(3x) = 0 = -13b --> b = 0
cos(3x) = 5 = -13a --> a = -5/13
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sin(3x) = 0 = -13b --> b = 0
cos(3x) = 5 = -13a --> a = -5/13
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Additions:
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Deletions:
No Differences
Additions:
yp, y°°p in DGL:
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Deletions:
Additions:
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yp, y''p
yp, y''p
Deletions:
Additions:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
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Deletions:
No Differences
Additions:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
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No Differences
Additions:
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Additions:
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Deletions:
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Additions:
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Additions:
yp, y°p, y°°p in DGL:
yp, y°p, y°°p in DGL:
yp, y°p, y°°p in DGL:
Deletions:
Additions:
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Deletions:
Additions:
partikuläre Lösung: Es tritt Resonanz auf; -2 ist eine doppelte Nullstelle im Lambda - Ansatz!
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Additions:
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Deletions:
Additions:
{{image url="KonstanteL17.jpg" width="200" class="left"}}
No Differences
No Differences
Additions:
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Additions:
{{image url="KonstanteL15.jpg" width="350" class="left"}}
Deletions:
Additions:
yp, yp, yp°° in DGL:
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Additions:
{{image url="KonstanteL14.jpg" width="300" class="left"}}
Deletions:
Additions:
partikuläre Lösung: Es tritt Resonanz auf; 2 ist eine einfache Nullstelle im Lambda - Ansatz!
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{{image url="KonstanteL14.jpg" width="170" class="left"}}
Additions:
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Deletions:
Additions:
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Additions:
Unter der Bedingung 4a + c = 2b wird sich also stets (mindestens) ein λ = −2 ergeben, so dass die Störfunktion S (x) = 3e^(-2t) zu mathematischer Resonanz führt.
Deletions:
ergeben, so dass die Störfunktion S (x) = 3e^(-2t) zu mathematischer Resonanz führt.
Additions:
Auflösen nach und Gleichsetzen liefert schließlich:
4a + c = 2b
Unter der Bedingung 4a + c = 2b wird sich also stets (mindestens) ein λ = −2
ergeben, so dass die Störfunktion S (x) = 3e^(-2t) zu mathematischer Resonanz führt.
4a + c = 2b
Unter der Bedingung 4a + c = 2b wird sich also stets (mindestens) ein λ = −2
ergeben, so dass die Störfunktion S (x) = 3e^(-2t) zu mathematischer Resonanz führt.
Additions:
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Deletions:
Additions:
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Deletions:
Additions:
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Vergleich mit charakteristischer Gleichung liefert:
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Vergleich mit charakteristischer Gleichung liefert:
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Deletions:
Additions:
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Deletions:
Additions:
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Additions:
Man spricht von „mathematischer Resonanz“, wenn dieStörfunktion S (x) selbst eine Lösung der zugehörigen homogenen DGL ist. Eine Teillösung der zugehörigen homogenen DGL muss also eine ebensolche Exponentialfunktion mit dem Koeffizienten α = − 2 im Exponent sein. Das ist der Fall, wenn die charakteristische Gleichung mindestens eine reelle Lösung λ1 = −2 aufweist.
Damit lässt sich die charakteristische Gleichung inder Produktform aufschreiben nd in die Summenform bringen und dann mit der zug.hom. DGL vergleichen:
Damit lässt sich die charakteristische Gleichung inder Produktform aufschreiben nd in die Summenform bringen und dann mit der zug.hom. DGL vergleichen:
Additions:
= spezielle Lösung
Additions:
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Additions:
nach Lösung des LGS:
Additions:
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Deletions:
Additions:
= allgemeine Lösung
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Additions:
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Additions:
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Deletions:
Additions:
{{image url="KonstanteL7.jpg" width="100" class="left"}}
Additions:
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Deletions:
Additions:
partikuläre Lösung:
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Additions:
{{image url="KonstanteL5.jpg" width="180" class="left"}}
Deletions:
Additions:
{{image url="KonstanteL5.jpg" width="200" class="left"}}
Deletions:
Additions:
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Additions:
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homogene Lösung:
homogene Lösung:
Deletions:
Additions:
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Additions:
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Deletions:
{{image url="KonstanteL3.jpg" width="550" class="left"}}
Additions:
Auch hier müssen die Lösungen der charakteristischen Gleichung konjugiert komplexe λ – Werte sein, was unter der Wurzel einen negativen Ausdruck erfordert. Außerdem muss der Realteil negativ sein, was wegen a > 0 auch b > 0 erfordert.
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{{image url="KonstanteL3.jpg" width="550" class="left"}}
Additions:
Die zugehörige homogene DGL beschreibt eine ungedämpfte Schwingung für den Fall, dass die Lösung ihrer charakteristischen Gleichung rein imaginäre konjugiert komplexe λ enthält. Dies ist der Fall wenn sowohl b = 0 ist (es liegt dann keine 1. Ableitung von y vor) als auch c dasselbe Vorzeichen wie a hat, also c > 0 ist
b = 0 und c > 0
b = 0 und c > 0
Additions:
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Deletions:
Additions:
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Deletions:
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Additions:
{{files}}
**Lösung:**
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Die charakteristische Gleichung mit ihren Lösungen lautet:
**Lösung:**
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Die charakteristische Gleichung mit ihren Lösungen lautet:
Additions:
||**1.4 Lineare inhomogene Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten**
**Aufgabe 1.4.1**
{{image url="DGL1.jpg" width="150" class="left"}}
**a) Unter welcher Bedingung beschreibt die zugehörige homogene DGL eine ungedämpfte Schwingung wenn a > 0 bekannt ist ?**
**b) Unter welcher Bedingung beschreibt die zugehörige homogene DGL eine gedämpfte Schwingung wenn a > 0 bekannt ist?**
**c) Lösen Sie die DGL für den Fall**
a = 2, b = 16, c = 30 und
y(0) = 2, y°(0) = 5
**d) Unter welchen Bedingungen würde man bei der inhomogenen DGL ay°° + by° + cy = 3e^(-2t) von „mathematischer Resonanz“ sprechen?**
**e) Finden Sie eine allgemeine Lösung für den Fall**
a = 1, b = 5 und c = 6
**f) Finden Sie die spezielle Lösung für den Fall**
a = 1, b = 4, c = 4 und
y(0) = 2, y°(0) = 5
------
**Aufgabe 1.4.2**
{{image url="DLG2.jpg" width="150" class="left"}}
a) Anfangswerte:y(0) = 2, y'(0) = -3
b) Anfangswerte:y(0) = y'(0) = 0
--------
**Aufgabe 1.4.3**
{{image url="DGL3.jpg" width="150" class="left"}}
a) Anfangswerte: y(0) = 2, y'(0) = -3
b) Anfangswerte: y(0) = y'(0) = 0
-----
**Aufgabe 1.4.4**
{{image url="DGL4.jpg" width="350" class="left"}}
||
**Aufgabe 1.4.1**
{{image url="DGL1.jpg" width="150" class="left"}}
**a) Unter welcher Bedingung beschreibt die zugehörige homogene DGL eine ungedämpfte Schwingung wenn a > 0 bekannt ist ?**
**b) Unter welcher Bedingung beschreibt die zugehörige homogene DGL eine gedämpfte Schwingung wenn a > 0 bekannt ist?**
**c) Lösen Sie die DGL für den Fall**
a = 2, b = 16, c = 30 und
y(0) = 2, y°(0) = 5
**d) Unter welchen Bedingungen würde man bei der inhomogenen DGL ay°° + by° + cy = 3e^(-2t) von „mathematischer Resonanz“ sprechen?**
**e) Finden Sie eine allgemeine Lösung für den Fall**
a = 1, b = 5 und c = 6
**f) Finden Sie die spezielle Lösung für den Fall**
a = 1, b = 4, c = 4 und
y(0) = 2, y°(0) = 5
------
**Aufgabe 1.4.2**
{{image url="DLG2.jpg" width="150" class="left"}}
a) Anfangswerte:y(0) = 2, y'(0) = -3
b) Anfangswerte:y(0) = y'(0) = 0
--------
**Aufgabe 1.4.3**
{{image url="DGL3.jpg" width="150" class="left"}}
a) Anfangswerte: y(0) = 2, y'(0) = -3
b) Anfangswerte: y(0) = y'(0) = 0
-----
**Aufgabe 1.4.4**
{{image url="DGL4.jpg" width="350" class="left"}}
||
Deletions:
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{{image url="Mathe3L73.jpg" width="650" class="center"}}
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{{image url="Mathe3L78.jpg" width="650" class="center"}}
{{image url="Mathe3L79.jpg" width="650" class="center"}}
Additions:
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Deletions:
Additions:
====Tutorium Mathematik 3====
===Lineare Inhomogene Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten - Lösungen===
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||**{{files download="Mathe3L7.pdf"text="PDF Dokument Inhomogene Differentialgleichungen"}}**||
===Lineare Inhomogene Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten - Lösungen===
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{{image url="Mathe3L77.jpg" width="650" class="center"}}
||**{{files download="Mathe3L7.pdf"text="PDF Dokument Inhomogene Differentialgleichungen"}}**||
Deletions:
Lineare Inhomogene Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten - Lösungen
{{image url="Mathe3L7.jpg" width="600" class="center"}}
||**{{files download="Mathe3L7.pdf"text="PDF Dokument Aufgaben Integralrechnung"}}**||