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Polylösungen

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Tags: Analysis

 
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anonymous

anonymous

22:27 Uhr, 15.08.2006

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HI! Könnt ihr mir bitte bei dieser aufgabe helfen? *verzeweifel*



Welche Polynomlösung besitzt die folgende DGL:

y' = (1-x+x²) + (1-2x)y + y²

(Anleitung: Man überlege sich zunächst dass der Grad eines Lösungspolys y höchstens 1 sein kann!)

Geht durch jeden Anf.wert (x_0, y_0) aus R2 eine Polylösung der angegebenen DGL?



ich weiß gar nicht wo ich anfangen soll, vor allem wie... (:-... *help*



viele grüße

maus

Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Alex

Alex

14:52 Uhr, 18.08.2006

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Hallo,



am besten nutzt man die beiden Hinweise:

1.) Die Lsg ist ein Polynom

2.) Der Grad des Polynoms kann hoechstens 1 sein



Beweisen wir zuerst 2.)

Sei das Loesungspolynom p von der Form cx^n+... (es interessiert mich momentan nur das x mit der groessten Potenz), c ungleich 0. Dann kommst Du auf:

p' = (1-x+x²) + (1-2x)p + p²

ncx^(n-1) = 1-x+x² - 2cx^n+... + c^2x^(2n)+...

Die Punkte stehen fuer die anderen Terme, die momentan aber nicht wichtig sind.

Links hast Du nun x^(n-1) stehen und rechts x^(2n) als groesste Potenz. Nehmen wir nun an, n sei mindestens 2. Dann ist x^(2n) mindestens x^4. Da auf der rechten Seite nur Summen stehen, koennte man dieses x^4 nur wegkriegen, wenn es noch ein x^4 mit umgedrehtem Vorzeichen gaebe. Aber alle anderen Potenzen sind kleiner als 2n (fuer n >= 2). Und ncx^(n-1) kann niemals gleich c^2x^(2n)+... fuer alle x sein, egal welches c du waehlst.

Also ist p = cx+b, eventuell mit c=0 oder b=0.

Das setzen wir ein:

(cx+b)' = (1-x+x^2) + (1-2x)(cx+b) + (cx+b)^2

c = 1 - x + x^2 + cx + b - 2cx^2 - 2bx + c^2x^2 + 2bcx + b^2

Nun fassen wir das mal zusammen und kriegen:

0 = (c^2 - 2c + 1)x^2 + (c + 2bc - 2b - 1)x + (1 + b + b^2 - c)

und weiter

0 = (c-1)^2 x^2 + (2b+1)(c-1)x + (b^2 + b - c + 1)

Das sollte nun eigentlich loesbar sein. Und wie immer: besser nochmal nachrechnen, ich vertue mich gerne.



Gruss,

Alex
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maus

maus

00:01 Uhr, 19.08.2006

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Hi Alex!

vielen lieben dank für deine ausführlichen erklärungen!

jetzt versteh ich das...

wie würdest du das noch zeigen ob durch jeden punkt (x_0,y_0) eine lösung geht?





viele grüße

maus