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Existenzintervall einer DGL

Universität / Fachhochschule

Gewöhnliche Differentialgleichungen

Tags: DGL, Existenzintervall, Gewöhnliche Differentialgleichungen

 
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Psy01

Psy01 aktiv_icon

15:35 Uhr, 06.09.2014

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Hallo an alle,

bei der Lösung einer DGL kommt folgendes für y(x) raus:

y(x)=-ln(cos(x)+C)

Daraus folgt mit der Anfangsbed. y(0)=0 dass c=0 ist.
Soweit so gut.

Also setze ich ein in die allgemeine Lösung und erhalte:

y(x)=-ln(cos(x))

Jetzt ist dafür das Existenzintervall anzugeben. Mir ist klar, dass der ln (bzw hier der -ln) nur für positive x definiert ist.

also ist meine Bed.: cos(x)>0

Dies ist laut Musterlösung erfüllt für x[-π2,π2)

Dazu habe ich zwei Fragen:
1. Warum ist im Intervall die rechte Seite ausgeschlossen? und
2. Der Cosinus als periodische Funktion ist ja öfter >0 als nur in diesem Intervall. Warum kann ich hier die restlichen "Intervallschnipsel" also z.b. x[3π2,5π2) vernachlässigen?

Vielen Dank für eure Unterstützung!

Grüße,
Psy

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
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michaL

michaL aktiv_icon

16:24 Uhr, 06.09.2014

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Hallo,

die Frage sollte nicht sein, warum π2 NICHT zum Intervall gehört, sondern eher, warum -π2 dazugehören sollte, da cos(-π2)=0 bekanntlich.

Zur Periodizität: Ohne exakte Kenntnis der Aufgabenstellung (Scan -> Anhang) ist nicht zu entscheiden, ob der Autor das schlicht vergessen hat oder du in der Aufgabenstellung was übersehen hast.

Mfg Michael
Psy01

Psy01 aktiv_icon

17:28 Uhr, 06.09.2014

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Hallo Michael. Vielen Dank für deine Antwort!

Du hast natürlich recht. Das [-π2 ist das Problem.

Leider ist in der Aufgabenstellung keine genauere Info enthalten :-(
Falls es hilft kann ich gerne die DGL aufschreiben, aber die Rechnung stimmt ja soweit.

Gruß,
Psy
Antwort
pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

09:52 Uhr, 07.09.2014

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Hallo,

wahrscheinlich steht im Hintergrund der Aufgabenstellung die Konvention, dass man unter einer Lösung eines Anfangswertproblems eine Funktion y:I versteht, die auf einem Intervall (das den Anfangspunkt enthält) definiert ist.

Gruß pwm
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