Differentialgleichungen, Grafiken und Mindmaps von Mathematik

Dokument zur erleichterten Klassifizierung von Differentialgleichungen

Art: Grafiken und Mindmaps

2018/2019

Hochgeladen am 17.04.2024

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KlassifikationvondifferentiellenGleichungen
DGL
󰇛,󰇜


PartielleDGL
EnthältpartielleAbleitungenundabhängig
vonmehrerenVari ab le n. Z.B
Wirdz.BinderThermo‐undHydrodynamik
meistensverwwendet.
sin󰇛󰇜" 󰆒
GewöhnlicheDGL
AbhängigvoneinerVari ab le nz.B
Orthogonalzueinander
Gewöhn.LineareDGL
z.By‘=A(x)y+B(x).
DiegesuchteFunktionundalleihre
Ableitungentretennurlinearauf.
NichtLinear(beinhaltennichtlineareTerm e )
z.BBernoullischenDGL(diesistnurdie1.Ordnung).
aberauchsin(y‘)y‘‘=e(ohneFunktionvon
unabhängigeVari ab le )u sw.
Orthogonalzueinander
Homogen(alleTer m e
enthaltengesuchte
FunktionoderAbleitung
davon)
z.By‘‘y‘6y=0
Inhomogen(enthält
termeohnegesuc hte
FunktionoderAbleitungvon
gesuchteFunktion).
z.By‘‘.y‘6y=x
󰇛󰇜 ⋯󰇛󰇜
󰆒 󰇛󰇜 0
Homogenmitvar.Koeff
󰇛󰇜 
󰇛󰇜 ⋯
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0
Homogenmitkonst. Koeff
󰇛󰇜 ⋯󰇛󰇜
󰆒 󰇛󰇜 󰇛 󰇜
Inhomogenmitvar.Koeff
󰇛󰇜 
󰇛󰇜 ⋯
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󰇛󰇜
Inhomogenmitkonst.Koe ff
UnsereVorl es un gabhier,undnur1.Ordnung.
DieAnwendungenundLösungsverfahren.
NumerischeLösungen!
Gewöhnliche
undlinear
z.B󰆒
oder
 
 0
Partielleund
linearz.B
Nichtwichtigfür
unsereVorlesung!
Gewöhnliche
undnichtlinear
z.B󰆒
Nichtwichtigfürunsere
Vorlesung!
 
.
Partielleund
nichtlinearz.B
Nichtwichtigfür
unsereVorlesung!
Homogenmit
var.Koeff
Inhomogenmitvar.
Koeff.
Homogenmit
konst. Koeff.
Vorlesung!!!
Inhomogenmit
konst. Koeff.
Vorlesung!!!
Vorlesungsinhalt

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Klassifikation von differentiellen Gleichungen

DGL

߲ ݂ଶ^ ߲ሻݕ ,ݔሺ

ݔ ଶ^ ߲ ൅

ݕ ଶ^ ݔ ൌ

Partielle DGL

Enthält partielle Ableitungen und abhängig von mehreren Variablen. Z.B

Wird z.B in der Thermo‐ und Hydrodynamik meistens verwwendet.

sinሺݔሻ "ݕ൅ ݔ ଶ^ ݕ ᇱ^ ݁ൌ ݕݔ√ ൅ ௫

Gewöhnliche DGL

Abhängig von einer Variablen z.B

Orthogonal zu einander

Gewöhn. Lineare DGL

z.B y‘ = A(x)y + B(x).

Die gesuchte Funktion und alle ihre

Ableitungen treten nur linear auf.

Nicht Linear(beinhalten nicht lineare Terme)

z.B Bernoullischen DGL(dies ist nur die 1. Ordnung). aber auch sin(y‘)y‘‘ = e (ohne Funktion von unabhängige Variable)usw.

Orthogonal zu einander

Homogen(alle Terme

enthalten gesuchte Funktion oder Ableitung davon)

z.B y‘‘‐y‘‐6y=

Inhomogen (enthält

terme ohne gesuchte Funktion oder Ableitung von gesuchte Funktion).

z.B y‘‘.y‘‐6y=x

ݕ ሺ௡ሻ^ ൅ ⋯ ൅ ܽሺݔሻݕ ᇱ^ ൅ ܾሺݔሻ ݕൌ 0

Homogen mit var. Koeff

ݕ ሺ௡ሻ^ ܽ൅ ௡ିଵ ݕ ሺ௡ିଵሻ^ ൅ ⋯ ൅ܽ ଵ ݕ ᇱ^ ܽ൅ ଴ ݕൌ 0

Homogen mit konst. Koeff

ݕ ሺ௡ሻ^ ൅ ⋯ ൅ ܽሺݔሻݕ ᇱ^ ሻݔሺ ݂ൌ ݕሻݔሺ ܾ൅

Inhomogen mit var. Koeff

ݕ ሺ௡ሻ^ ܽ൅ ௡ିଵ ݕ ሺ௡ିଵሻ^ ൅ ⋯ ൅ܽ ଵ ݕ ᇱ^ ܽ൅ ଴ ݂ൌ ݕ ሻݔሺ

Inhomogen mit konst. Koeff

Unsere Vorlesung ab hier, und nur 1. Ordnung. Die Anwendungen und Lösungsverfahren. Numerische Lösungen!

Gewöhnliche

und linear

z.B ݕ ᇱ^ ൌ െ

௬ oder^

Partielle und

linear z.B

Nicht wichtig für unsere Vorlesung!

Gewöhnliche

und nicht linear

z.B ݕ ᇱ^ ൌ െ ௫௬

Nicht wichtig für unsere Vorlesung!

ݑ௫௫ ݑ ൌ ଶ^ ݑ .௫

Partielle und

nicht linear z.B

Nicht wichtig für unsere Vorlesung!

Homogen mit var. Koeff

Inhomogen mit var. Koeff.

Homogen mit konst. Koeff.

Vorlesung!!!

Inhomogen mit konst. Koeff.

Vorlesung!!!

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