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Wie kann ich Gleichungen linearisieren?

Universität / Fachhochschule

Gewöhnliche Differentialgleichungen

Tags: Gewöhnliche Differentialgleichungen, Langmuirsche isotherme, Linearisierung

 
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Newinew

Newinew aktiv_icon

12:34 Uhr, 03.03.2022

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Hallo zusammen!

wie kann man im allgemeinen Gleichungen (wie unten auf dem Bild) linearisieren?
Hier gibt es ja nicht überall nur eine Zahl mit x, sodass man in x etwas einsetzen kann etc. Stattdessen sind es verschiedene Parameter.
Hier wurde einfach der Kehrwert verwendet, funktioniert es immer so? Warum bildet man den Kehrwert?

Zweite Frage: Wie hat man die gelb markierte Gleichung erhalten?

Vielen Dank schon mal!

Newi

Linearisierung

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
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Mathe45

Mathe45

13:11 Uhr, 03.03.2022

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->"Zweite Frage: Wie hat man die gelb markierte Gleichung erhalten?
"
Man hat die Gleichung in der vorangegangenen Zeile auf beiden Seiten mit p multipliziert.
Antwort
HAL9000

HAL9000

13:20 Uhr, 03.03.2022

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Wenn du von "allgemein" sprichst, dann fragst du nach einer universellen Methode, wie man einen funktionalen Zusammenhang y=f(θ,x) durch definierte Transformationen yy~ sowie xx~ in einen linearen Zusammenhang

y~=ax~+b(*)

überführen kann, so dass a,b nur von θ, aber nicht von x,y abhängen?


Antwort: I.a. geht das gar nicht, sondern nur in Spezialfällen - und da ist jeder anders, so dass es kein Universalrezept gibt.


Beispiel 1: y=uevx, d.h., mit zweidimensionalen θ=(u,v)

Logarithmieren ergibt ln(y)=ln(u)+vx, d.h. hier ist die Linearisierung (*) gelungen, wenn man y~=ln(y), x~=x, a=v sowie b=ln(u) setzt.


Beispiel 2: y=u+evx , hier ist keine solche Linearisierung möglich.

Newinew

Newinew aktiv_icon

13:27 Uhr, 03.03.2022

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Vielen Dank für die Antwort!
Hmm, schade, dass es nicht überall gilt. Das heißt, manchmal muss man die vorgegebene Linearisierung einfach auswendig lernen?
Hab leider auch keine Erklärung zu speziell dieser Linearisierung bzgl. Langmuir gefunden.
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

12:00 Uhr, 04.03.2022

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Hallo
sehr allgemein: ich skizziere die Funktion und überlege dann, ob ich durch ändern des "Maßstabs" der x Achse oder y Achse, oder beiden, die Funktion geradebiegen kann.
Gruß ledum
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