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Zuordnen von DGLs zu Vektorfeldern

Universität / Fachhochschule

Gewöhnliche Differentialgleichungen

Tags: Gewöhnliche Differentialgleichungen

 
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benaddict

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23:40 Uhr, 11.02.2018

Antworten
Hallo.
Gegeben ist die Aufgabe auf dem hochgeladenen Bild.

Die Lösung zu dem Vektorfeld oben links ist: yʹ=xy
Die Lösung zu dem Vektorfeld oben rechts ist: yʹ=y²-x²
Die Lösung zu dem Vektorfeld unten links ist: yʹ=-(y-1)(y+1)
Die Lösung zu dem Vektorfeld unten rechts ist: yʹ=(y-x)²

Ich kann das aber nicht nachvollziehen.
Kann mir das jemand erklären und weiß generell wie man bei solchen Aufgaben vorgehen soll?
Ich schreibe demnächst eine Klausur in DGL und diese Art von Aufgaben ist dafür relevant.

dgl_richtungsfelder

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
forecore

forecore aktiv_icon

11:18 Uhr, 12.02.2018

Antworten
Das Richtungsfeld einer DGL ordnet jedem Punkt einen Vektor mit der Steigung y zu. Das heißt z. B., dass wenn der Pfeil waagerecht ist, dann ist an diesem Punkt y=0. Dadurch lässt sich schon direkt ganz gut das Feld links unten zuordnen.

Weitere Hinweise:

1. Wenn eine DGL komplett unabhängig von x ist, dann sollte sich das auch im Vektorfeld widerspiegeln. Somit kann NUR das Feld links unten KEIN x in der DGL haben.

2. Wenn der Pfeil an der Position -x dieselbe Steigung hat, wie an der Position +x, dann muss die DGL "gerade" sein, d.h. es dürfen nur Terme mit geraden Exponenten (x2, x4, ...) oder Beträge x vorkommen.

3. Dasselbe gilt auch die die y-Koordinate.

4. Man kann oft ganz gut entlang einer Achse, z.B. x=0 gehen, und dann schauen, ob der Pfeil für große y "nach oben" (y>0) oder "nach unten (y<0) zeigt und dadurch Rückschlüsse auf die DGL ziehen.
Frage beantwortet
benaddict

benaddict aktiv_icon

19:51 Uhr, 13.02.2018

Antworten
Danke, ich habe es jetzt verstanden :-)

Deine Antwort und dieses Video: www.youtube.com/watch?v=4_R1vMB91Fs haben mir dabei geholfen. (falls jemand mal die gleiche Frage haben sollte)