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Tutorium Mathematik 3


Lambda - Ansatz



1.3 Lösen Sie die folgenden linearen homogenen Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten mittels der charakteristischen Gleichung.

Aufgabe 1.3.1
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL1.jpg)



Lösung:

charakt. Gleichung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL2.jpg)







allgemeine Lösung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL3.jpg)




Aufgabe 1.3.2
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL4.jpg)



Lösung

charakt. Gleichung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL5.jpg)






allgemeine Lösung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL6.jpg)


spezielle Lösung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL7.jpg)




y(0) = 1 --> 1 = C1 + 0* C2; C1 = 1
y'(0) = 2 --> 2 = 2* 1 + C2; C2 = 0

y = e^(2x) (spezielle Lösung)




Aufgabe 1.3.3
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL8.jpg)



Lösung

charakt. Gleichung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL9.jpg)








allgemeine Lösung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL10.jpg)




Aufgabe 1.3.4
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL11.jpg)



Lösung

charakt. Gleichung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL12.jpg)







 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL13.jpg)
(allgemeine Lösung)

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL14.jpg)

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL15.jpg)








(spezielle Lösung)





Aufgabe 1.3.5

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL16.jpg)



Lösung

charakt. Gleichung:

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL17.jpg)


Horner-Schema:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL18.jpg)





 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL19.jpg)

doppelte Nullstelle


allgemeine Lösung:

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LabdaL20.jpg)




Aufgabe 1.3.6

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL21.jpg)


Lösung:

charakt. Gleichung

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL22.jpg)




Horner-Schema:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL23.jpg)

konjugiert komplexe Nullstellen


allgemeine Lösung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL24.jpg)





1.3.7
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL25.jpg)





Lösung:

charakt. Gleichung
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL26.jpg)


Horner-Schema:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL27.jpg)





 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL28.jpg)

konjugiert komplexe Nullstellen

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL29.jpg)


allgemeine Lösung



 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL30.jpg)
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL31.jpg)





















Gleichungssystem:

Ergebnis:

C1=5A/8
C2=3A/8
C3=-9A/8

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL32.jpg)
= spezielle Lösung






Aufgabe 1.3.8

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL33.jpg)




Lösung:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL34.jpg)
charakt. Gleichung

doppelte Nullstelle:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL35.jpg)

konj. kompl. Nullstelle:
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL37.jpg)

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL38.jpg)

allgemeine Lösung


 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL39.jpg)
 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL40.jpg)












C1 + C3 = 20 (l)
-3C1 + C2 - C3 + 2C4 = 15 (II)
9C1 - 6C2 - 3C3 - 4C4 = 0 (III)
-27C1+ 27C2 + 11C3 - 2C4 = 0 (IV)

C1 = 725/16
C2 = 465/8
C3 = -405/16
C4 = 135/4

 (image: https://hssm.hqedv.de/uploads/TutoriumMathe3L6/LambdaL41.jpg)
spezielle Lösung



PDF Dokument Lösungen Lambda - Ansatz


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