Variation der Konstanten



  • Ich habe hier eine gewoehnliche, lineare, homogene DGL

    y' = (cos x)y
    und die Loesung
    yH(x) = c * e^(sin x), c Element von R

    Nun soll ich mit der "Methode der Variation der Konstanten" eine Loesung fuer
    y' = (cos x)y + ln|x|, y(1)=1
    finden...

    Als Ansatz nimmt man da wohl eine Loesung in Form von
    y(x) = A(x) * yH(x)
    wobei ich dann wohl ein A(x) finden muss, dass
    A'(x) * yH(x) = ln|x|
    erfuellt...

    So weit, so schlecht... Weiter nach Schema F waere das also
    A(x) = A0 + ∫(x,α)ln|t| / yH(t) dt

    und da stehe ich gerade voll auf der Leitung. 😞
    1. Ist das so weit ueberhaupt korrekt, oder habe ich bis hier schon Fehler drin?
    2. Darf yH hier keine Nullstelle haben - hat es aber, wenn c=0 ... nehme ich dann fuer diese Gleichung einfach eine andere Konstante und schliesse da die 0 aus, oder was muss ich da tun?
    3. Wie gehe ich dann an die Loesung dieses Schmucken Integrals, das da raus kommt?
    c aussen vor gelassen waere das wohl
    ∫(x,α)ln|t| / e^(sin t) dt



  • Nobuo T schrieb:

    2. Darf yH hier keine Nullstelle haben - hat es aber, wenn c=0 ... nehme ich dann fuer diese Gleichung einfach eine andere Konstante und schliesse da die 0 aus, oder was muss ich da tun?

    Welches c? Es war doch yH(x)=c exp(sinx), mit c aus R fest. Für die partikuläre Lösung setzt du also: yP(x) = c(x) exp(sinx), bzw. du nennst das c(x) halt A(x). Das ist doch gerade der Witz an der Variation der Veränderlichen: daß Du deine Partikulärlösung erhältst, indem Du die Konstante der homogenen Gleichung variierst.

    Die Gesamtlösung ergibt sich dann zu y(x)=yH(x)+yP(x).

    3. Wie gehe ich dann an die Loesung dieses Schmucken Integrals, das da raus kommt?
    c aussen vor gelassen waere das wohl
    ∫(x,α)ln|t| / e^(sin t) dt

    Ich würde nicht besonders viel darauf wetten, daß man für dieses Integral überhaupt einen analytischen Ausdruck hinschreiben kann ...

    (BTW: was ist eigentlich (x, a)? Sollen das die Integrationsgrenzen sein?)



  • Ok, macht Sinn.
    Damit ist 2. dann also geklaert, und 1. so weit auch... Danke dafuer.
    Bleibt zur fertigen Loesung noch 3. 😃
    Ich meine: Ich sehe es doch richtig, dass ich zur Bestimmung von A(x) oder c(x) nicht um dieses Integral herumkomme?

    Daniel E. schrieb:

    (BTW: was ist eigentlich (x, a)? Sollen das die Integrationsgrenzen sein?)

    Ja. 1. oben, 2. unten.


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