Von Mitio NAGUMO. (Gelesenam 20. Juli, 1937.)
|
|
- Renate Färber
- vor 6 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 U ber die Differentialgleichung y"=f(x, y, y') Von Mitio NAGUMO. (Gelesenam 20. Juli, 1937.) Das Hauptziel vorliegender Arbeit ist eine hinreichende Bedingung zu geben, dass es in einem beschrankten Bereich auf der (x, y) Ebene cine Integralkurve der Differentialgleichung durch zwei gegebene Punkte existiert. Die Bedingung bezieht sich wesentlich auf die Begrenzungskurve des Bereiches. Es scheint mir auch bedeutungevoll etwas uber die Fortsetzbarkeit der Integralkurve in einem beschrankten Bereich auf der (x, y) Ebene zu untersuchen. Denn, diese gilt nicht immer, obwohl wean die Differentialgleichung eine sehr einfache Form hat. 1. Fortsetzbarkeit Die allgemeine Losung von der Integralkurven. ist entweder y= c-x+c'(x<c) oder y=c'. Die Integralkurve ist im allgemeinen nur bis x=c fortsetzbar, wahrend y dem endlichen Grenzwert y=c' nahert. Es gibt also fur jeden Punkt auf der Ebene eine Integralkurve, die sich diesem Punkt nahert aber nicht weiter fortsetzbar let. Es ist also unentbuhrlich eine Bedingung fur die Fortsetzbarkeit der Integralkurve zu geben. z 1. Es sei ein beschrankter Sat abgeschlosscner Bercich in der (x, y) Ebene. Ferner sei * der dreidimensionale Bereich von (x, y, y'), sodass (x, y) und <y'<+. Die Funktion f(x,y,y') sei stctig in * und genuge der folgenden Bedingung wo (u) eine positive stetige Funktion von u(>=0)) ist derart, (dass
2 862 Mitio NAGUMO. [Vol. 19 Dann kann jedc Integralkurve von (0) nach der beiden Seiten hin bis an den Rand von fortgesetzt werden. Bemerkung Die Bedingungen (1) and (2) sind erfullt. wenn etwa ist. Bevor wir in den Beweis des Satzes eingehen, schicken wir den folgenden Hilfssatz voraus. Hilfssatz 1, Unter denselbon Voraussetzungerl wie in Satz 1 gibt es fur eine beliebige positive Zahl a eine andere ( ) folgender Beschaffenheit: Fur ein beliebiges Integral y=y(x) von (1) mit den Anfangsbedingungen y(x0)=yo and y'(x0) <=, wo (x0,y0) ein beliebiger Punkt von ist. gilt immer die Ungleichung solange die Integralkurve in liegt. Beweis. Da beschrankt ist, so gibt es eine positive Zahl L, sodass fur beliebige zwei Punkte (x1,y1) und (x2,y2) in Nach (2) gibt es dann fur cine beliebige positive Zahl ( ) (> ) derart, class, eine andere Nun sei y = y(x) ein beliebiges Integral von (0) mit den Anfangsbedirrgungen y(x0)=y0 and y'(x0)<=, wo (x0,y0) ein Punkt von ist. Es sei x1<=x<=x2 ein Intervall, sodass die Integralkurve y=y(x) in liegt, and x1<=x0<=x2. Es gilt dann y'(x)< ( ) fur x1<=x<=x2. Done, ware dies nicht der Fall, so gibt es zwei Punkte und im Intervall x1<=x<=x2, sodass y'( )=, y'( )= ( ) and a<y'(x)< ( ) zwischen und. Man darf voraussetzen sonst braucht man ur -x anstatt x zu setzen. Da y'(x)>0 in ist, so folgt each n (0) und (1) fiir Also was widerspricht mit (3). Es muss daher y'(x)< ( ) fur x1<=x<=x2. Ganz analog konnen wir beweisen, dass y'(x)>) ( fur x1<=x<=x2,
3 1937] Uber die Differentialgleichung y=f(x, y, y') 863 wenn es nur y'(x0)>=- gilt. W.z.b.w. Beweis von Satz 1. Es sei y= y(x) eine Integralkurve von (0) durch en Punkt von. Es sei a eine positive Zah1, sodass y'(x0) <= ein. Nach Hilfssatz 1 gibt es dann eine positive Zahl ( ) (>a) derart, dass y'(x) < (a), solange die Integralkurve in liegt. Nun sei der abgeschlossenebeschrankte dreidimensionale Bereich von (x, y, y'), sodass (x, y) und y' <= (a). Nach einem Satz von Kavmke(1) ist jede Integralkurve des Systems das mit (0) gleichwertig ist, fortsetzbar bis an den Rand von. Da die Gleichung y'(x) = ( ) aber nicht erreicht wird, so ist die Integralkurve fortsetzbar bis an den Rand von. W.z.b.w. 2. Existenzsatz fur die Randwertaufgabe. Im folgenden verstche man unter den durch die Kurven x=a, x=b, (a<b), y= (x) and y= (x) begrenzten, abgeschlossenen, beschrankten Bereich aus der (x, y) Ebene, wo (x) und (z) fur a<=x<=b stetig sind und (x) < (x) fur a<x<b. am x=a differenzierbar und (a)< (a). Die Funktion f(x, y, y') genuge denselben Bedingungen wie in Satz 1. Es gibt dann eine positive Zahl folgender Beschaffenheit. Jede Integralkurve von (0) mit den Anfangsbedingtungen (a)<= y(a)< (a) und y'(a)>= trifft die Kurve y= (x) fur ein x im a<x<b, and jede Integralkurve von (0) mit den Bedingungen (a)<y(a)<= (a) and y'(a)<=trifft die Kurve y= (a) fur ein x im a<x<b. Beweis.Man setze =Max[ (L/b-a), (a)+, - (a)- ], wo (1) Crelles Journal 161 (1939), S gleichungen reeller Funktionen, S Auch von demselben Verfasser: Differential-
4 ' 86 4 Mitio NAGUMO. [Vol.19 (a) and L von denselben Bedeutungen wie in Hilfssatz 1 sind and eine (beliebige) positive Zahl bedcutet. Wir brauchen nur den ersten Teil der Buhauptuug zu beweisen. Denn, der zweite Teil wird ganz hnlich bewiesen wie der erste. Es sei y = y(x) eine Integralkurve avon (0) mit den Bedingungen (a)<=y(a)< (a) und y'(a)>=. Es gilt dann y'(x)> L/b-a, solange die Integralkurve in bleibt. Denn, sonst gabe er einen Punkt (x0,y0) in derart, class y'(x0) <=L/b-a. Nach Hilfssatz -a 1 muss esdanndieungleichung< y'(x) (L/b\b- a) bestehen, solange die Kurve in bleibt, was mit y'(a)> L(L/b-a) widerspricht. Daraus -a kann man leicht die Bebauptung beweisen. W.z.b.w. Hilfssatz 3. Es seion (x) und (x) am x=a zweimal differenzierbar, und entweder (a)> (a) oder (a)> (a). Die Funktion f(x, y, y') genuge denselben Bedingungen wie in Satz 1. Es bestehe weiter die Ungleichung Es gibt dann eine reelle Zahl, sodass jede Integralkurve mit den Anfangabedingungen y(a)= (a), <y'(a)< (a) trifft die Kurve y= &(a) im Intervall a<x<b, Ersetzt man die Ungleichung (4) durch so gibt es cine Zahl, sodass jede Integralkurve mit den Bedingungen y(a)= (a), > y'(a)> (a) trifft die Kurve y= (x) im Intervall a<x<b. Beweis. Dem Leser uberlassen. Nun gehen wir in den Hauptsatz ein. Satz 2. Es scien (x) und (x) im a<=x<=b zweimal rechts und *s tetig und genuge der Bedingung wo(u) eine positive stetige Funktion von u ist und (2) D.h., die linksseitige istieren. and rechtsseitige Ableitungen von (x) and (x) ex-
5 wo 1937] Uber die Differentialgleichung y"=f(x, y, y') 865 Dann gibt es durch zwei beliebige nicht auf ciner Vertikale liegende Punkle (x0,y0) and (x1,y1) in mindestens dine Integralkurve von (0), die for x0<x<xl im innern von lauft. Beweis. Man kann annehmen, dass x0=a, x1=b. Denu, sonst braucht man anstatt den Teilbereich x0<=x<=x1, (x)<=y<= (x) zu betrachten. Die Integralkurve y=y(x, ) mit den Anfangsbedingungen y(a) =y0 d y'(a)= ist eindeutig bestimmt und variert mit stetig. Nach un Satz 1 lasst sich diese Integralkurve fur x>a bis an den Rand von fortsetzen. Es sei Pa der Punkt, wo y=y(x, a) den Rand von trifft. Liegt Pa auf x=b, so variert Pa mit stetig. Liegt Pa auf y= (x) odor y= (x), so kann nach (5) die Integralkurve nicht diese tangieren. Der Schnittpunkt Pa variert also mit stetig. Aus (5) folgt, dass entwedcr (a)< (a) oder '(a)< (a). Nach Hilfssatz 2 oder 3 gibt es dann zwei Werte and, sodass Pa1 auf y= (x) und Pa2, auf y= (a) liegen. Da Pa mit stetig variert, und die Kurven y= (x) (a<x<=b), x=b(w(b)<=y<= (b)), und y= (x) (b>=x>a) zusammen cinen einfachen Bogen bilden, so gibt einen Wert von a= * so, dass Pa* mit dem Punkt (x=b, y=y1) zussammenfallt. Die Integralkurve y=y(r, a*) geht durch. (x0,y0) und (x1,y1), und lauft im innern von fur x0<x<x1, w.z.b.w. Bemerkung. Satz 2 liefert nur eine hinreichonde Bedingung fur die Existenz der Integrale durch zwei Punkte. Uber die Eindeutigkeit der Losung aber lehrt es nichts, wie es das folgende Beispiel zeigt. (3) Genauer soil es D (x) anstatt (x) geschrieben sein.
6 866 Mitio NAGUMO. (Vol. 19 f(y) ist nach y stetig differenzierbar. Im Bereich, 0<=x<=, (x)= -4<=y<=4= (x), sind alle Bedingungen von Satz 2 erfullt. Es muss also durch zwei beliebige nicht auf einer Vertikale liegende Punkte in mindestens elite Integralkurve geben, die in liegt. Es gibt aber unendlich viele Losungen durch (0,0) und (,0) namlich y=c sin x, wo c <=1. (Received August )
Trennung der Variablen, Aufgaben, Teil 1
Trennung der Variablen, Aufgaben, Teil -E -E Trennung der Variablen Die Differenzialgleichung. Ordnung mit getrennten Variablen hat die Gestalt f ( y) dy = g (x) dx Satz: Sei f (y) im Intervall I und g
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2015/16): Differential und Integralrechnung 8
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2015/16): Differential und Integralrechnung 8 8.1 (Herbst 2012, Thema 2, Aufgabe 5) Bestimmen Sie die allgemeine Lösung der Differentialgleichung (
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2016/17): Differential und Integralrechnung 8
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2016/17): Differential und Integralrechnung 8 8.1 (Herbst 2012, Thema 2, Aufgabe 5) Bestimmen Sie die allgemeine Lösung der Differentialgleichung (
MehrGewöhnliche Differentialgleichungen Woche 7. Globale Existenz einer Lösung
Gewöhnliche Differentialgleichungen Woche 7 Globale Existenz einer Lösung 7.1 Von lokal zu global Wir betrachten wiederum das Anfangswertproblem { y (x = f (x, y(x, y( = y 0. (7.1 Eine erste Erweiterung
MehrStetigkeit von Funktionen
Stetigkeit von Funktionen Definition. Es sei D ein Intervall oder D = R, x D, und f : D R eine Funktion. Wir sagen f ist stetig wenn für alle Folgen (x n ) n in D mit Grenzwert x auch die Folge der Funktionswerte
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (SS 2015): Differential und Integralrechnung 8
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (SS 2015): Differential und Integralrechnung 8 8.1 (Herbst 2012, Thema 2, Aufgabe 5) Bestimmen Sie die allgemeine Lösung der Differentialgleichung ( y
MehrGewöhnliche Differentialgleichungen Woche 6. Existenz nach Picard-Lindelöf
d Gewöhnliche Differentialgleichungen Woche 6 Existenz nach Picard-Lindelöf 6.1 Vorbereitung für den Existenzsatz 6.1.1 Stetigkeit und Lipschitz-Stetigkeit Definition 6.1 Seien (V 1, 1 und (V 2, 2 zwei
MehrLösung zu Kapitel 5 und 6
Lösung zu Kapitel 5 und 6 (1) Sei f eine total differenzierbare Funktion. Welche Aussagen sind richtig? f ist partiell differenzierbar f kann stetig partiell differenzierbar sein f ist dann immer stetig
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2016/17): Differential und Integralrechnung 3
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 206/7): Differential und Integralrechnung 3 3. (Herbst 20, Thema 3, Aufgabe 2) Gegeben ist für m R die Funktion f m : ], 2π[ R; f m (x) = Folgende
MehrInstitut für Analysis WS 2014/15 PD Dr. Peer Christian Kunstmann Dipl.-Math. Leonid Chaichenets
Institut für Analysis WS 4/5 PD Dr. Peer Christian Kunstmann 9..4 Dipl.-Math. Leonid Chaichenets Höhere Mathematik III für die Fachrichtung Physik Lösungsvorschläge zum 5. Übungsblatt Aufgabe : (a) Sei
MehrÜbungsaufgaben zur Vorlesung ANALYSIS I (WS 12/13) Lösungsvorschlag Serie 12
Humboldt-Universität zu Berlin Institut für Mathematik Prof. A. Griewank Ph.D.; Dr. A. Hoffkamp; Dipl.Math. T.Bosse; Dipl.Math. L. Jansen Übungsaufgaben zur Vorlesung ANALYSIS I (WS 2/3) Lösungsvorschlag
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (SS 2012): Differential und Integralrechnung 8
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (SS 2012): Differential und Integralrechnung 8 8.1 (Herbst 2002, Thema 1, Aufgabe 6) y = 3y +2x x 8.2 (Frühjahr 2005, Thema 1, Aufgabe 6) (x > 0) y(1)
MehrLösung - Schnellübung 13
D-MAVT/D-MATL Analysis II FS 7 Dr. Andreas Steiger Lösung - Schnellübung 3. Gegeben sei die Differentialgleichung y + λ 4 y + λ y = 0. Für welche Werte des reellen Parameters λ gibt es eine von Null verschiedene
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2015/16): Differential und Integralrechnung 3
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 25/6): Differential und Integralrechnung 3 3. (Herbst 2, Thema 3, Aufgabe 2) Gegeben ist für m R die Funktion f m : ], 2π[ R; f m (x) = Folgende Tatsachen
MehrDifferentialrechnung
KAPITEL 4 Differentialrechnung. Eigenschaften der Ableitung und Differentationsregeln.. Definition der Ableitung. Definition 4.. Ableitung. Die Funktion f sei auf dem Intervall I R deniert und x 0 I. )
Mehr2 Die Körper-Axiome. I. Axiome der Addition (A.1) Assoziativgesetz. Für alle x, y, z R gilt (x + y)+z = x +(y + z).
17 Wir setzen in diesem Buch die reellen Zahlen als gegeben voraus. Um auf sicherem Boden zu stehen, werden wir in diesem und den folgenden Paragraphen einige Axiome formulieren, aus denen sich alle Eigenschaften
MehrLineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung
KAPITEL 5 Lineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung 1 Veränderliche Koeffizienten Analog zu den linearen Dierentialgleichungen 2 Ordnung gilt: 75 76 5 LINEARE DIFFERENTIALGLEICHUNGEN n-ter ORDNUNG
MehrKlausur Höhere Mathematik I für die Fachrichtung Physik
Karlsruher Institut für Technologie (KIT Institut für Analysis Prof. Dr. Tobias Lamm Dr. Patrick Breuning WS /3 4.3.3 Klausur Höhere Mathematik I für die Fachrichtung Physik Aufgabe ((4+3+3 Punkte a Welche
MehrFerienkurs Seite 1. Technische Universität München Ferienkurs Analysis 1 Stetigkeit, Konvergenz, Topologie
Ferienkurs Seite Technische Universität München Ferienkurs Analysis Hannah Schamoni Stetigkeit, Konvergenz, Topologie Lösung 2.03.202. Gleichmäßige Konvergenz Entscheiden Sie, ob die folgenden auf (0,
MehrSeminar Gewöhnliche Differentialgleichungen
Seminar Gewöhnliche Differentialgleichungen Dynamische Systeme I 1 Einleitung 1.1 Nichtlineare Systeme In den vorigen Vorträgen haben wir uns mit linearen Differentialgleichungen beschäftigt. Nun werden
MehrEin Beweis fur die Differeuirbrtrkeit del Losungen der erentinlgleiehungen nach Parametern.
106 T. YOSIE: [Ser. 3, Vol. 4 Ein Beweis fur die Differeuirbrtrkeit del Losungen der erentinlgleiehungen nach Parametern. Diff BY Takuzi YOSIE. 1) Pekauntlich hat Poincare in,les methodes nouvelles de
Mehr1 Einleitung. 2 Reelle Zahlen. 3 Konvergenz von Folgen
1 Einleitung Können Sie die folgenden Fragen beantworten? Sie sollten es auf jeden Fall versuchen. Dieser Fragenkatalog orientiert sich an den Themen der Vorlesung Analysis 1 aus dem Wintersemester 2008/09
Mehrf(x 0 ) = lim f(b k ) 0 0 ) = 0
5.10 Zwischenwertsatz. Es sei [a, b] ein Intervall, a < b und f : [a, b] R stetig. Ist f(a) < 0 und f(b) > 0, so existiert ein x 0 ]a, b[ mit f(x 0 ) = 0. Wichtig: Intervall, reellwertig, stetig Beweis.
Mehr23. DIFFERENTIALRECHNUNG VON FUNKTIONEN VON MEHREREN VARIABLEN
204 Dieses Skript ist ein Auszug mit Lücken aus Einführung in die mathematische Behandlung der Naturwissenschaften I von Hans Heiner Storrer, Birkhäuser Skripten. Als StudentIn sollten Sie das Buch auch
Mehr9. Übungsblatt zur Vorlesung Mathematik I für Informatik
Fachbereich Mathematik Prof. Dr. Thomas Streicher Dr. Sven Herrmann Dipl.-Math. Susanne Pape 9. Übungsblatt zur Vorlesung Mathematik I für Informatik Wintersemester 2009/2010 8./9. Dezember 2009 Gruppenübung
MehrKarlsruher Institut für Technologie (KIT) SS 2013 Institut für Analysis Prof. Dr. Tobias Lamm Dr. Patrick Breuning
Karlsruher Institut für Technologie KIT SS 203 Institut für Analysis 504203 Prof Dr Tobias Lamm Dr Patrick Breuning Aufgabe Höhere Mathematik II für die Fachrichtung Physik Übungsblatt Bestimmen Sie die
MehrSerie 13: Online Test
D-ERDW, D-HEST, D-USYS Mathematik I HS 13 Dr. Ana Cannas Serie 13: Online Test Einsendeschluss: 31. Januar 214 Bei allen Aufgaben ist genau eine Antwort richtig. Lösens des Tests eine Formelsammlung verwenden.
MehrKurvendiskussion. Mag. Mone Denninger 10. Oktober Extremwerte (=Lokale Extrema) 2. 5 Monotonieverhalten 3. 6 Krümmungsverhalten 4
Mag. Mone Denninger 10. Oktober 2004 Inhaltsverzeichnis 1 Definitionsmenge 2 1.1 Verhalten am Rand und an den Lücken des Definitionsbereichs............................ 2 2 Nullstellen 2 3 Extremwerte
MehrGewöhnliche Differentialgleichungen Woche 7. Nicht-lineare und linearisierte Systeme
Gewöhnliche Differentialgleichungen Woche 7 Nicht-lineare und linearisierte Systeme d 71 Gleichgewichtspunkte Wir werden uns mit Anfangswertproblemen der folgenden Form beschäftigen: { y (t f (t, y(t,
Mehr1 Einführung, Terminologie und Einteilung
Zusammenfassung Kapitel V: Differentialgleichungen 1 Einführung, Terminologie und Einteilung Eine gewöhnliche Differentialgleichungen ist eine Bestimmungsgleichung um eine Funktion u(t) einer unabhängigen
MehrDie Differentialgleichung :
Die Differentialgleichung : Erstellt von Judith Ackermann 1.) Definition, Zweck 1.1) verschiedene Arten von Differentialgleichungen 2.) Beispiele und Lösungswege 2.1) gewöhnliche Differentialgleichungen
Mehr5.4 Uneigentliche Integrale
89 Wir dividieren die Potenzreihe von sin(t) gliedweise durch t und erhalten sint t = t (t t3 3! + t5 5! + ) = t2 3! + t4 5! +. Diese Reihe ist konvergent für alle t R. Nun integrieren wir gliedweise.
MehrAnalysis I - Stetige Funktionen
Kompaktheit und January 13, 2009 Kompaktheit und Funktionengrenzwert Definition Seien X, d X ) und Y, d Y ) metrische Räume. Desweiteren seien E eine Teilmenge von X, f : E Y eine Funktion und p ein Häufungspunkt
MehrBemerkung Als Folge von Satz 6.2 kann man jede ganze Funktion schreiben als Potenzreihe. α m z m. f(z) = m=0. 2πi. re it t [0,2π] 2πi
Funktionentheorie, Woche 7 Eigenschaften holomorpher Funktionen 7.1 Ganze Funktionen Definition 7.1 Eine Funktion f : C C, die holomorph ist auf C, nennt man eine ganze Funktion. Bemerkung 7.1.1 Als Folge
Mehr18.2 Implizit definierte Funktionen
18.2 Implizit definierte Funktionen Ziel: Untersuche Lösungsmengen von nichtlinearen Gleichungssystemen g(x) = 0 mit g : D R m, D R n, d.h. betrachte m Gleichungen für n Unbekannte mit m < n, d.h. wir
Mehr12 Gewöhnliche Differentialgleichungen
12 Gewöhnliche Differentialgleichungen 12.1 Der Satz von Picard-Lindelöf 12.1.1 Definition (Explizite Differentialgleichung erster Ordnung) Ω 1 R, Ω 2 R n seien offen und f : Ω 1 Ω 2 R n, (x,y) f (x,y)
MehrProbeklausur zu Funktionentheorie, Lebesguetheorie und gewöhnlichen Differentialgleichungen
MATHEMATISCHES INSTITUT SoSe 24 DER UNIVERSITÄT MÜNCHEN Probeklausur zu Funktionentheorie, Lebesguetheorie und gewöhnlichen Differentialgleichungen Musterlösung Prof. Dr. P. Pickl Aufgabe Zeigen Sie, dass
MehrNachklausur Analysis 2
Nachklausur Analysis 2. a) Wie ist der Grenzwert einer Folge in einem metrischen Raum definiert? Antwort: Se (a n ) n N eine Folge in dem metrischen Raum (M, d). Diese Folge besitzt den Grenzwert g M,
MehrInstitut für Analysis WiSe 2018/2019 Prof. Dr. Dirk Hundertmark Dr. Markus Lange. Analysis 1. Aufgabenzettel 14
Institut für Analysis WiSe 2018/2019 Prof. Dr. Dirk Hundertmark 03.02.2019 Dr. Markus Lange Analysis 1 Aufgabenzettel 14 Dieser Zettel wird in der letzten Übung des Semesters am 08.02.2019 besprochen Aufgabe
MehrKapitel L. Gewöhnliche Differentialgleichungen
Kapitel L Gewöhnliche Differentialgleichungen Inhalt dieses Kapitels L000 1 Erste Beispiele von Differentialgleichungen 2 Exakte Differentialgleichungen 3 Fazit: Existenz, Eindeutigkeit, Lösungsmethoden
Mehr16. Differentialquotient, Mittelwertsatz
16. Differentialquotient, Mittelwertsatz Gegeben sei eine stetige Funktion f : R R. Wir suchen die Gleichung der Tangente t an die Kurve y = f(x) im Punkt (x, f(x ), x R. Das Problem dabei ist, dass vorderhand
MehrDIFFERENTIATION PARAMETERABHÄNGIGER INTEGRALE
DIFFERENTIATION PARAMETERABHÄNGIGER INTEGRALE Zusammenfassung. Ergänzend zur Übung vom 06.06.203 soll hier die Leibnizregel für die Differentiation parameterabhängiger Integrale formuliert und bewiesen
MehrLineare Differentialgleichungen höherer Ordnung
Lineare Differentialgleichungen höherer Ordnung I. Grundlegendes Eine homogene lineare Differentialgleichung n-ter Ordnung besitzt die Form y (n) + a n 1 (x)y (n 1) +... + a 1 (x)y + a 0 (x)y = 0 Eine
MehrAnalysis I. 3. Beispielklausur mit Lösungen
Fachbereich Mathematik/Informatik Prof. Dr. H. Brenner Analysis I 3. Beispielklausur mit en Aufgabe 1. Definiere die folgenden (kursiv gedruckten) Begriffe. (1) Eine Abbildung F von einer Menge L in eine
MehrExtremwertrechnung in mehreren Veränderlichen
KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE INSTITUT FÜR ANALYSIS Dr. Christoph Schmoeger Heiko Hoffmann SS 2014 14.05.2014 Höhere Mathematik II für die Fachrichtung Informatik 3. Saalübung (14.05.2014) Extremwertrechnung
MehrAM3: Differenzial- und Integralrechnung im R n. 1 Begriffe. 2 Norm, Konvergenz und Stetigkeit. x 1. x 2. f : x n. aus Platzgründen schreibt man:
AM3: Differenzial- und Integralrechnung im R n 1 Begriffe f : x 1 f 1 (x 1, x 2,..., x n ) x 2... f 2 (x 1, x 2,..., x n )... x n f m (x 1, x 2,..., x n ) }{{}}{{} R n R m aus Platzgründen schreibt man:
Mehr13. Übungsblatt zur Mathematik I für Maschinenbau
Fachbereich Mathematik Prof. Dr. M. Joswig Dr. habil. Sören Kraußhar Dipl.-Math. Katja Kulas 3. Übungsblatt zur Mathematik I für Maschinenbau Gruppenübung WS 00/ 07.0.-.0. Aufgabe G Stetigkeit) a) Gegeben
MehrPrüfung zur Vorlesung Mathematik I/II
Prof. Dr. E. W. Farkas ETH Zürich, August 015 D BIOL, D CHAB Prüfung zur Vorlesung Mathematik I/II Bitte ausfüllen! Name: Vorname: Legi-Nr.: Nicht ausfüllen! Aufgabe Punkte Kontrolle 1 3 4 5 6 Total Vollständigkeit
MehrHöhere Mathematik I: Klausur Prof Dr. Irene Bouw
Höhere Mathematik I: Klausur Prof Dr. Irene Bouw Es gibt 5 Punkte pro Teilaufgabe, also insgesamt 85 Punkte. Die Klausureinsicht findet am Montag, den 5..8 ab : Uhr im H3 statt. Aufgabe. (a) Lösen Sie
MehrDIFFERENTIALGLEICHUNGEN REELLER FUNKTIONEN
' - DIFFERENTIALGLEICHUNGEN REELLER FUNKTIONEN VON DR. E. KAMKE O. PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT TÜBINGEN MIT 43 FIGUREN DRITTE, UNVERÄNDERTE AUFLAGE % i.,. i, LEIPZIG 1956 AKADEMISCHE VERLAGSGESELLSCHAFT
MehrImplizite Funktionen
Implizite Funktionen Durch die Bedingung F (x, y) = C, C R wird eine bestimmte Teilmenge des R 2 festgelegt, zb durch die Bedingung x y = 4 Dabei können wir obda C = 0 annehmen, da wir stets zur Betrachtung
MehrÜbungen zum Ferienkurs Analysis II
Übungen zum Ferienkurs Analysis II Implizite Funktionen und Differentialgleichungen 4.1 Umkehrbarkeit Man betrachte die durch g(s, t) = (e s cos(t), e s sin(t)) gegebene Funktion g : R 2 R 2. Zeigen Sie,
MehrAnalysis 4. Lösungsvorschlag zum 12. Übungsblatt
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Analysis Dr. Christoph Schmoeger Dipl.-Math. Andreas Geyer-Schulz SS 208. Juli 208 Analysis 4 Lösungsvorschlag zum 2. Übungsblatt Aufgabe 42 Wir untersuchen
MehrKlausurenkurs zum Staatsexamen (WS 2014/15): Differential und Integralrechnung 6
Dr. Erwin Schörner Klausurenkurs zum Staatsexamen (WS 204/5): Differential und Integralrechnung 6 6. (Frühjahr 2009, Thema, Aufgabe 3) Sei r > 0. Berechnen Sie die Punkte auf der Parabel y = x 2 mit dem
MehrEigenschaften stetiger Funktionen Buch Kap. 2.5
Eigenschaften stetiger Funktionen Buch Kap. 2.5 Satz 2.6: (Nullstellensatz) Ist f : [a, b] R stetig und haben f (a) und f (b) unterschiedliche Vorzeichen, so besitzt f in (a, b) mindestens eine Nullstelle.
Mehr3.2 Implizite Funktionen
3.2 Implizite Funktionen Funktionen können explizit als y = f(x 1, x 2,..., x n ) oder implizit als F(x 1, x 2,..., x n ;y) = 0 gegeben sein. Offensichtlich kann man die explizite Form immer in die implizite
MehrTotale Ableitung und Jacobi-Matrix
Totale Ableitung und Jacobi-Matrix Eine reelle Funktion f : R n R m ist in einem Punkt x differenzierbar, wenn f (x + h) = f (x) + f (x)h + o( h ) für h 0. Totale Ableitung 1-1 Totale Ableitung und Jacobi-Matrix
MehrÜbungen zum Ferienkurs Analysis II 2014
Übungen zum Ferienkurs Analysis II 4 Probeklausur Allgemein Hinweise: Die Arbeitszeit beträgt 9 Minuten. Falls nicht anders angegeben, sind alle en ausführlich und nachvollziehbar zu begründen. Schreiben
Mehr2.5 Lineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung
2.5 Lineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung Eine Dgl der Gestalt a n (x)y (n) +a n 1 (x)y (n 1) +...+a 2 (x)y +a 1 (x)y +a 0 (x)y = b(x) heißt lineare Dgl n-ter Ordnung. ( ) Dabei sind a 0, a 1,...,
MehrKapitel 16 : Differentialrechnung
Kapitel 16 : Differentialrechnung 16.1 Die Ableitung einer Funktion 16.2 Ableitungsregeln 16.3 Mittelwertsätze und Extrema 16.4 Approximation durch Taylor-Polynome 16.5 Zur iterativen Lösung von Gleichungen
MehrDIFFERENTIALGLEICHUNGEN
I"., ' '--. _... DIFFERENTIALGLEICHUNGEN i. GEWÖHNLICHE DIFFERENTIALGLEICHUNGEN VON DR.E.KAMKE f EHEMALS O. PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT TÜBINGEN MIT 38 FIGUREN 6. AUFLAGE, UNVERÄNDERTER NACHDRUCK DER
Mehr3 Windungszahlen und Cauchysche Integralformeln
3 3 Windungszahlen und Cauchysche Integralformeln 3. Definition: Sei geschlossener Integrationsweg oder Zyklus mit z 0 C \ Sp. Dann heißt n(, z 0 ) := dz z z 0 Windungszahl (oder: Index, Umlaufszahl) von
MehrSkript zur Vorlesung Analysis 3
Skript zur Vorlesung Analysis 3 Herbstsemester 204 Prof. Benjamin Schlein Inhaltsverzeichnis Gewöhnliche Differentialgleichungen 2. Differentialgleichungen erster Ordnung, elementare Lösungsmethoden..
MehrMehrfachintegrale 1-E1. Ma 2 Lubov Vassilevskaya
Mehrfachintegrale 1-E1 1-E2 Mehrfachintegrale c Die Erweiterung des Integralbegriffs führt zu den Mehrfachintegralen, die in den naturwissenschaftlich-technischen Anwendungen u.a. bei der Berechnung der
MehrSchein-Klausur HM II F 2003 HM II : S-1
Schein-Klausur HM II F 3 HM II : S- Aufgabe : Berechnen Sie die folgenden Grenzwerte: a) lim x ln ( + x) x b) lim (coshx) sin x Lösung: Wir verwenden in beiden Fällen die Regel von de l Hospital. a) Es
MehrProbeklausur. 1 Stetigkeit [7 Punkte] 2 Differenzierbarkeit [10 Punkte] Ferienkurs Analysis 2 für Physiker SS Karolina Stoiber Aileen Wolf
Karolina Stoiber Aileen Wolf Ferienkurs Analysis 2 für Physiker SS 26 A Probeklausur Allgemein Hinweise: Die Arbeitszeit beträgt 9 Minuten. Falls nicht anders angegeben, sind alle en ausführlich und nachvollziehbar
Mehr7.5. Mittelwertsatz und höhere Ableitungen
7.5. Mittelwertsatz und höhere Ableitungen Wir betrachten wieder eine Funktion f von einer Teilmenge A der Ebene R (oder eines höher dimensionalen Raumes R n ) nach R. Besonders nützlich ist der Mittelwertsatz
Mehr4. Anwendung der Differentialrechnung: Kurvendiskussion 4.1. Maxima und Minima einer Funktion.
4. Anwendung der Differentialrechnung: Kurvendiskussion 4.1. Maxima und Minima einer Funktion. Definition 4.3. Es sei f : R D R eine auf D erklarte Funktion. Die Funktion f hat in a D eine globales oder
MehrRandwertprobleme. Kapitel 7. Randwertprobleme für lineare Differentialgleichungen 2. Ordnung
Kapitel 7 Randwertprobleme Anwendungsbeispiel: Temperaturverteilung in einem dünnen Stab mit isolierter Oberfläche. u(x) : Temperatur im Stab an der Stelle x, x ; L. Im Gleichgewichtszustand genügt u der
MehrWiederholungsklausur zur Analysis I
Wiederholungsklausur zur Analysis I Prof. Dr. C. Löh/M. Blank 5. Oktober 2011 Name: Matrikelnummer: Vorname: Übungsleiter: Diese Klausur besteht aus 8 Seiten. Bitte überprüfen Sie, ob Sie alle Seiten erhalten
Mehr(c) Nach wievielen Wochen ist etwa die Hälfte aller Einwohner erkrankt?
Mathematik I für Naturwissenschaften Dr. Christine Zehrt 15.11.18 Übung 9 (für Pharma/Geo/Bio) Uni Basel Besprechung der Lösungen: 19. November 018 in den Übungsstunden Aufgabe 1 In einer Stadt breitet
MehrMathematik I HM I A. SoSe Variante A
Prof. Dr. E. Triesch Mathematik I SoSe 08 Variante A Hinweise zur Bearbeitung: Benutzen Sie zur Beantwortung aller Aufgaben ausschließlich das in der Klausur ausgeteilte Papier! Es werden nur die Antworten
MehrDer metrische Raum (X, d) ist gegeben. Zeigen Sie, dass auch
TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN SS 07 Institut für Mathematik Stand: 3. Juli 007 Ferus / Garcke Lösungsskizzen zur Klausur vom 6.07.07 Analysis II. Aufgabe (5 Punkte Der metrische Raum (X, d ist gegeben.
MehrFinite Elemente I 2. 1 Variationstheorie
Finite Elemente I 2 1 Variationstheorie 1 Variationstheorie TU Bergakademie Freiberg, SoS 2007 Finite Elemente I 3 1.1 Bilinearformen Definition 1.1 Sei V ein reeller normierter Vektorraum. Eine Bilinearform
MehrModellfall. Orthogonalität trigonometrischer Funktionen. Anwendungen: f : (0, L) R gegeben.
Modellfall Anwendungen: Fragen: Digitalisierung / digitale Darstellung von Funktionen, insbesondere für Ton- und Bilddaten Digitale Frequenzfilter Datenkompression: Abspeichern der unteren Frequenzen Lösung
Mehr3 Gewöhnliche Differentialgleichungen 23.4.
3 Gewöhnliche Differentialgleichungen 23.4. 3.1 Differentialgleichungen erster Ordnung 3.1.1 Fundamentalsätze Definition 3.1. Es sei Ω R d eine offene Menge und V : Ω R d eine Vektorfunktion. Eine Kurve
MehrHöhere Mathematik II für BWIW, BNC, BAI, BGIP, GTB, Ma Hausaufgaben zum Übungsblatt 5 - Lösung
TU Bergakademie Freiberg Sommersemester Dr. Gunter Semmler Dr. Anja Kohl Höhere Mathematik II für BWIW, BNC, BAI, BGIP, GTB, Ma Hausaufgaben zum Übungsblatt 5 - Lösung Differentialrechnung für Funktionen
Mehr9 Differentialrechnung für Funktionen in n Variablen
$Id: diff.tex,v.7 29/7/2 3:4:3 hk Exp $ $Id: ntaylor.tex,v.2 29/7/2 3:26:42 hk Exp $ 9 Differentialrechnung für Funktionen in n Variablen 9.6 Lagrange Multiplikatoren Die Berechnung von Maxima und Minima
Mehrx x 2 + y + 2y 2 y x 2 + y = 2 (x 2 + y 2 ) 2 = 0, (x,y) =r
Funktionentheorie, Woche 8 Harmonische Funktionen 8. Folgen der Holomorphie Im letzten Kapitel sahen wir, dass der Realteil einer holomorphen Funktion harmonisch ist, und dass es zu jeder harmonischen
MehrAnalysis I. 6. Beispielklausur mit Lösungen
Fachbereich Mathematik/Informatik Prof. Dr. H. Brenner Analysis I 6. Beispielklausur mit en Aufgabe. Definiere die folgenden (kursiv gedruckten) Begriffe. () Eine Relation zwischen den Mengen X und Y.
MehrKommentierte Musterlösung zur Klausur HM I für Naturwissenschaftler
Kommentierte Musterlösung zur Klausur HM I für Naturwissenschaftler. (a) Bestimmen Sie die kartesische Form von Wintersemester 7/8 (..8) z = ( + i)( i) + ( + i). (b) Bestimmen Sie sämtliche komplexen Lösungen
Mehr8 Verteilungsfunktionen und Dichten
8 Verteilungsfunktionen und Dichten 8.1 Satz und Definition (Dichten) Eine Funktion f : R R heißt Dichtefunktion, kurz Dichte, wenn sie (Riemann-) integrierbar ist mit f(t) 0 für alle t R und Setzt man
MehrETH Zürich Analysis I Zwischenprüfung Winter 2014 D-BAUG Musterlösungen Dr. Meike Akveld
ETH Zürich Analysis I Zwischenprüfung Winter 2014 D-BAUG Musterlösungen Dr. Meike Akveld Bitte wenden! 1. Die unten stehende Figur wird beschrieben durch... (a) { (x, y) R 2 x + y 1 }. Richtig! (b) { (x,
MehrZulassungsprüfung in Mathematik
der Deutschen Aktuarvereinigung e V Hinweise: Als Hilfsmittel sind ein Taschenrechner, eine mathematische Formelsammlung sowie entsprechende Literatur zugelassen Die Gesamtpunktzahl beträgt 9 Punkte Die
MehrMehrdimensionale Differentialrechnung Übersicht
Mehrdimensionale Differentialrechnung Übersicht Partielle und Totale Differenzierbarkeit Man kann sich mehrdimensionale Funktionen am Besten für den Fall f : R 2 M R vorstellen Dann lässt sich der Graph
Mehr3.2 Funktionsuntersuchungen mittels Differentialrechnung
3. Funktionsuntersuchungen mittels Differentialrechnung 46 3. Funktionsuntersuchungen mittels Differentialrechnung In diesem Abschnitt betrachten wir Funktionen f: D, welche je nach Bedarf zumindest ein-
MehrMIA Analysis einer reellen Veränderlichen WS 06/07. Kapitel VI. Differenzierbare Funktionen in einer Veränderlichen
Version 01.02. Januar 2007 MIA Analysis einer reellen Veränderlichen WS 06/07 Kurzfassung Martin Schottenloher Kapitel VI. Differenzierbare Funktionen in einer Veränderlichen In diesem Kapitel werden differenzierbare
Mehr18 Höhere Ableitungen und Taylorformel
8 HÖHERE ABLEITUNGEN UND TAYLORFORMEL 98 8 Höhere Ableitungen und Taylorformel Definition. Sei f : D R eine Funktion, a D. Falls f in einer Umgebung von a (geschnitten mit D) differenzierbar und f in a
MehrLösungen der Aufgaben zu Kapitel 10
Lösungen der Aufgaben zu Kapitel 10 Abschnitt 10.2 Aufgabe 1 (a) Die beiden Funktionen f(x) = 1 und g(y) = y sind auf R definiert und stetig. 1 + x2 Der Definitionsbereich der Differentialgleichung ist
Mehrg(x) := (x 2 + 2x + 4) sin(x) für z 1 := 1 + 3i und z 2 := 1 + i. Geben Sie das Ergebnis jeweils
. Aufgabe Punkte a Berechnen Sie den Grenzwert n + n + 3n. b Leiten Sie die folgenden Funktionen ab. Dabei ist a R eine Konstante. fx : lnx e a, gx : x + x + 4 sinx c Berechnen Sie z z und z z in der Form
MehrÜbungen zur Vorlesung. Einführung in Dynamische Systeme. Musterlösungen zu Aufgabenblatt 1
Prof. Roland Gunesch Sommersemester 00 Übungen zur Vorlesung Einführung in Dnamische Ssteme Musterlösungen zu Aufgabenblatt Aufgabe : Sei A 0 4. a Bestimmen Sie für jeden Anfangswert 0 R das Verhalten
MehrMathematische Behandlung der Natur- und Wirtschaftswissenschaften I. f(x) := e x + x.
Technische Universität München WS 009/0 Fakultät für Mathematik Prof. Dr. J. Edenhofer Dipl.-Ing. W. Schultz Übung Lösungsvorschlag Mathematische Behandlung der Natur- und Wirtschaftswissenschaften I Aufgabe
MehrKapitel II Funktionen reeller Variabler
Kapitel II Funktionen reeller Variabler D (Funktion) Es sei f XxY eine Abbildung Die Abbildung f heiß Funktion, falls sie eindeutig ist Man schreibt dann auch: f : X Y f ( x) = y, wobei y das (eindeutig
Mehr1. Gruppen. 1. Gruppen 7
1. Gruppen 7 1. Gruppen Wie schon in der Einleitung erläutert wollen wir uns in dieser Vorlesung mit Mengen beschäftigen, auf denen algebraische Verknüpfungen mit gewissen Eigenschaften definiert sind.
MehrHöhere Mathematik III für die Fachrichtung Physik Wintersemester 2016/17. Lösungsvorschlag zu Übungsblatt 5
Institut für Analysis Dr. Christoph Schmoeger M.Sc. Jonathan Wunderlich Höhere Mathematik III für die Fachrichtung Physik Wintersemester 6/7..7 Lösungsvorschlag zu Übungsblatt 5 Aufgabe 6: Zeigen Sie mit
MehrFunktionen untersuchen
Funktionen untersuchen Mögliche Fragestellungen Definition: lokale und globale Extrema Monotonie und Extrema Notwendige Bedingung für Extrema Hinreichende Kriterien, Vergleich Krümmungsverhalten Neumann/Rodner
MehrHöhere Mathematik I für die Fachrichtung Informatik. Lösungsvorschläge zum 1. Übungsblatt
KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE INSTITUT FÜR ANALYSIS Dr. Christoph Schmoeger Heiko Hoffmann WS 013/1 Höhere Mathematik I für die Fachrichtung Informatik Lösungsvorschläge zum 1. Übungsblatt Aufgabe
MehrDer Satz von Taylor. Kapitel 7
Kapitel 7 Der Satz von Taylor Wir haben bereits die Darstellung verschiedener Funktionen, wie der Exponentialfunktion, der Cosinus- oder Sinus-Funktion, durch unendliche Reihen kennen gelernt. In diesem
MehrÜbungen zu Differentialgleichungen (WiSe 12/13)
Übungen zu Differentialgleichungen WiSe 2/) Blatt 6 22 November 202 Gruppenübung Aufgabe G Sei f t, p) := p 5, t, p) R 2 Gegeben sei das Anfangswertproblem ẋ = f t,x), x0) = ) Bestimmen sie das maximale
MehrMathematik 3 für Informatik
Gunter Ochs Wintersemester 5/6 Mathematik 3 für Informatik Lösungen zum Hausaufgabenblatt Lösungshinweise ohne Garnatie auf Fehlerfreiheit c 5. Berechnen Sie die folgenden unbestimmten Integrale: a x 4
Mehr