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Wie löse ich diese DGL 2. Ordnung?

\( y^{\prime \prime}-2 y^{\prime}=e^{2 x} \sin (x) \)

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Schau mal ob dir die Erklärung von Wolframalpha schon weiterhilft:

https://www.wolframalpha.com/input/?i=y%27%27-2y%27%3De%5E%282x%29*sin%28x%29

Wenn du dich dort registrierst bekommst du auch eine Schritt für Schritt Lösung.

Ich kopiere hier mal die Ausgabe von Wolframalpha:

Nicht wirklich, irgendwie steige ich durch den Lösungsweg nicht durch!

1 Antwort

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Beste Antwort

Hi Sascha,

 

nimm Dir erst die homogene Lösung vor:

y''-2y'=0

charakteristisches Polynom mit Ansatz e^{λx} aufstellen:

λ^2-2λ=0

λ1=0

λ2=2

Folglich sieht die homogene Lösung so aus: yh=c1+c2e^{2x}

 

Nun befassen wir uns mit der rechten Seite. Ich würde direkt auch den "rechte Seite-Ansatz" ansetzen:

yp=a*cos(x)e^{2x}+b*sin(x)e^{2x}

y'p=2a*cos(x)e^{2x}-a*sin(x)e^{2x}+bcos(x)e^{2x}+2asin(x)e^{2x}

y''p=3a*cos(x)e^{2x}-4a*sin(x)e^{2x}+4b*cos(x)e^{2x}+3b*sin(x)e^{2x}

 

Dies setze nun in die ursprüngliche Gleichung ein und vergleiche die beiden Seiten. Wie ich gerade sehe wird das auch bei Wolfram alpha gemacht. Brauche es hier also nicht weiter ausführen denke ich.
Die Lösung ist a=-2/5 und b=-1/5 und damit
yp=-2/5*cos(x)e^{2x}-1/5*sin(x)*e^{2x}

Und jetzt noch y=yh+yp

 

Alles klar?

 

Grüße

Avatar von 141 k 🚀
Jetzt habe ich es verstanden und bin auch endlich auf die Lösung gekommen!!! DANKE!!!

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