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Numerische Lösung für unverwandte erstrangige ODE
Beobachten Sie der ODE: dy/dt = -100y+100t+101, abhängig von dem
Ausgangszustand y(0) = 1.
Die genaue Lösung:
Diese Gleichung kann geschrieben werden als dy/dt + 100 y = 100 t + 101,
und werden gelöst indem Sie einen integrierenden Faktor benützen wie
folgendes:
'(100*t+101)*EXP(100*t)' ` 't' ` RISCH
Das Resultat ist
'(t+1)*EXP(100*t)'.
Nächstes fügen wir einen Integrationskonstante hinzu, dabei benütend: 'C'
`+
'EXP(100*t)' `/ .
Dann teilen wir durch FI(x), indem wir verwenden:
100t
Das Resultat ist: '
((t+1)*EXP(100*t)+C)/EXP(100*t)
', i.e., y(t) = 1+ t +C⋅e
.
0
Gebrauch des Ausgangszustandes y(0) = 1, resultiert in 1 = 1 + 0 + C⋅e
,
oder C = 0, die bestimmte Lösung ist y(t) = 1+t .
Numerische Lösung
Wenn wir eine direkte numerische Lösung der ursprünglichen Gleichung dy/dt
= -100y+100t+101 versuchen, der numerischen Löser des Rechners
verwendend, werden wir sehen, daß der Löser, eine ungeregelte Zeitmenge
scheint zu brauchen, wenn er die Gleichung löst.
Um dieses zu überprüfen,
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