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Aufgabe:

Bestimmen Sie mit der Eulerschen-Streckenzugverfahren für DGL 1. Ordnung die numerische Näherungslösung des Anfangswertproblems in dem Sie die ersten Näherungspunkte bestimmen.

(P0,P1,P2,P3)-?

y´= \( \frac{x}{4y^3} \) + \( \frac{1}{4y} \) , y(x0)=y0 mit x0 = 1/9 y0= 1/3, h=0,7


Problem/Ansatz:

Ich wäre Dankbar für einen Ansatz was hier zu tun ist, habe zwar im Papula nachgeschaut aber richtig schlau werde ich daraus nicht.

Danke

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Ich unterstelle Du meinst mit Eulerschen-Streckzugverfahren das explizite Euler-Verfahren. Dazu mache eine Tabelle mit den Spalten \(x\), \(y\) und \(y'\). Die erste Zeile ist gegeben mit \(x_0=1/9\), \(y_0=1/3\) und das \(y'\) kann man dann nach $$y' = \frac{x}{4y^3} + \frac{1}{4y}$$berechnen. Ist nun das \(y'_i = y'(x_i)\) an der Stelle \(x_i\) und das \(y_i\) bekannt, so kann man das \(y_{i+1} \approx y(x_i+h)\) abschätzen mit$$y(x_i+h) \approx y_{i+1}= y_i(x) + y_i'(x) \cdot h$$Und dieser Wert für \(y_{i+1}\) wird in die nächste Zeile eingetrage. Das \(x_{i+1}\) ist einfach \(x_{i+1}=x_i + h\), wie oben schon angenommen.

Man erhält mit \(h=0,7\):$$\begin{array}{r|rrr} i& x& y& y' \\ \hline 0& 0,1111111111& 0,3333333333& 1,5 \\ 1& 0,8111111111& 1,3833333333& 0,257324843 \\ 2& 1,5111111111& 1,5634607234& 0,2587514109 \\ 3& 2,2111111111& 1,7445867111& 0,2474057285 \\ \end{array}$$und damit die ersten vier Punkten einer Funktion \(y(x)\) (zumindest näherungsweise!).

Falls was nicht klar ist, so frage ruhig nochmal nach.

Gruß Werner

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