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DGL zweiter Ordnung

Frage: DGL zweiter Ordnung
(8 Antworten)


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DGL zweiter Ordnung als System erster Ordnung schreiben:

x``(t) = (0,0,-g) - c*|x`(t)|*x`(t)

g und c positive Konstanten

Habs schon versucht irgendwie zu integrieren etc.
doch da macht mir der Betrag Probleme, zumal ich nur weiß, dass x`(t) ein Vektor ist. Also Komponentenweise integrieren, aber hilft mir irgendwie nicht viel.

Naja in der Vorlesung wurde mal sowas gemacht:

sei x`(t) = x1(t) und x``(t) = x2(t)

=> x1`(t) = x``(t) und x1(t) = x`(t)


=> x1`(t) = (0,0,-g) - c*|x1(t)|*x1(t)


Naja jetzt sieht es zwar durch Substituierung wie ein DGL erster Ordnung aus, aber nur weil ich einem Schaf ein Wolfskostüm anziehe, bleibt es doch immer noch ein Schaf oder?
Frage von shiZZle | am 20.11.2012 - 20:49


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Antwort von v_love | 20.11.2012 - 22:50
es geht ja nicht darum,
die dgl zu lösen, sondern nur nachzuweisen, dass die rechte seite als fkt. von x0=x, x1 lokal lipschitz stetig ist.


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Antwort von shiZZle | 20.11.2012 - 23:27
also quasi zu zeigen:

|f(t,x1(t)) - f(t,x2(t))| <= L * |x1(t) - x2(t)|

Auf einem Rechteck [t0-a, t0+a]


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Antwort von shiZZle | 20.11.2012 - 23:45
Naja kriege da aber schwierigkeiten bei der Abschätzung, wenn man sowas dort stehen hat:

c*| x1(t)*|x1(t)| - x2(t)*|x2(t)||

die Beträge kann ich ja nicht abschätzen. Ich überlege gerade ob ich vielleicht zeigen kann, das die funktion stetig diffbar ist, daraus würde die lokale lipschitz stetigkeit ja folgen. Wäre ich da auf einem holzweg?


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Antwort von v_love | 21.11.2012 - 20:16
da du den betrag durch multiplikation mit x1 glättest, könnte das sogar klappen ...


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Antwort von shiZZle | 21.11.2012 - 20:56
Was bedeutet in dem Zusammenhang glätten?


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Antwort von v_love | 21.11.2012 - 21:05
das die entstandene funktion bessere glattheitseigenschaften hat, konkret könnte das heißen, dass die funktion tatsächlich aus C^1 ist. (habs jetzt nicht nachgerechnet, aber ich gehe mal davon aus)


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Antwort von shiZZle | 21.11.2012 - 21:45
Hab das Blatt eh schon abgegeben. Aber das interessiert mich doch jetzt brennend. Was genau sind Glattheitseigenschaften. Und wie genau rechnet man diese nach?


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Antwort von v_love | 21.11.2012 - 22:13
glattheit hat jetzt keine konkrete bedeutung, je nach kontext versteht man darunter diffbarkeit einer abbildung oder ähnlicher. bessere glattheit kann z.b. heißen, dass die funktion öfter diffbar ist.

betrachte z.b. die funktion f: R->R, x-->|x|^c für c>0.
für alle c>0 ist die funktion gleichmäßig stetig, sogar hölderstetig mit exponent c (für 0<c<=1), für c=1 ist sie lipschitstetig, für c>1 sogar stetig diffbar.

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