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DGL mit Potenzreihenansatz lösen...
 
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munich



Anmeldungsdatum: 04.02.2006
Beiträge: 255

Beitrag munich Verfasst am: 29. Aug 2008 17:04    Titel: DGL mit Potenzreihenansatz lösen... Antworten mit Zitat

Hey Leute,
prinzipiell versteh ich den Potenzreihenansatz schon, nur hab ich hier eine, bei der ich nicht weiß, warum alle geraden Glieder Null sein müssen.
Also, ich soll folgende DGL lösen:

Okay, Ansatz:

Damit ergibt sich:



Warum lasse ich die Summe bei den Ableitungen eigentlich erst bei höheren k anfangen? Okay, damit das nicht singulär wird für , aber das kann ich ja auch erreichen, indem ich einfach sage ?

Nunja, wenn ich das nun einsetze bekomme ich:

Wobei ich, einmal den Index der zweiten Ableitung geschiftet habe, dann fing die Summe auch bei k=0 an. Also kann ich die Glieder mit k=0 herausziehen und bekomme quasi noch die Bedingung . Laut Lösung soll aber irgendwie schon vorher klar sein, dass gilt...

Es wäre also super wenn ihr mir erklären könntet warum ich die Reihen bei den Ableitungen erst bei 1, 2, ... anfangen lasse, wenn das überhaupt nötig ist und warum hier sein muss.
thx,
munich
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 29. Aug 2008 20:57    Titel: Re: DGL mit Potenzreihenansatz lösen... Antworten mit Zitat

munich hat Folgendes geschrieben:

Es wäre also super wenn ihr mir erklären könntet warum ich die Reihen bei den Ableitungen erst bei 1, 2, ... anfangen lasse,

Weil die erste Ableitung von Konstanten und die zweite Ableitung von linearen Funktionen sowieso immer null ist. Und zwar allein schon wegen dem Ableiten. Deshalb liefert die erste Ableitung keine Information über den Wert der Konstante , und die zweite Ableitung keine Information über den Wert der Konstanten und , weil die Terme und sowieso schon immer Null sind.

munich hat Folgendes geschrieben:
und warum hier sein muss.


Tipp: Betrachte mal von allen Termen in der Differentialgleichung, die sich mit dem gemachten Ansatz ergeben, nur die konstanten Terme, die nicht von abhängen. Die Summe dieser Terme muss Null ergeben, damit die Differentialgleichung erfüllt ist. Und dann löse mal die Bedingung

munich hat Folgendes geschrieben:
und bekomme quasi noch die Bedingung .


nach auf und setze sie in diese Summe ein. Was folgt daraus für ?
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