From 8358d9bc031913305a52c6c2ab05184b89f7678f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Roy Seitz Date: Sat, 17 Apr 2021 22:00:36 +0200 Subject: Slides erweitert. --- vorlesungen/slides/10/matrix-dgl.tex | 83 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 83 insertions(+) create mode 100644 vorlesungen/slides/10/matrix-dgl.tex (limited to 'vorlesungen/slides/10/matrix-dgl.tex') diff --git a/vorlesungen/slides/10/matrix-dgl.tex b/vorlesungen/slides/10/matrix-dgl.tex new file mode 100644 index 0000000..ae68fb1 --- /dev/null +++ b/vorlesungen/slides/10/matrix-dgl.tex @@ -0,0 +1,83 @@ +% +% matrix-dgl.tex -- Matrix-Differentialgleichungen +% +% (c) 2021 Prof Dr Andreas Müller, OST Ostschweizer Fachhochschule +% Erstellt durch Roy Seitz +% +% !TeX spellcheck = de_CH +\bgroup + +\begin{frame}[t] + \setlength{\abovedisplayskip}{5pt} + \setlength{\belowdisplayskip}{5pt} + \frametitle{1.~Ordnung mit Skalaren} + \vspace{-20pt} + \begin{columns}[t,onlytextwidth] + \begin{column}{0.48\textwidth} + \begin{block}{Aufgabe} + Sei $a, x(t), x_0 \in \mathbb R$, + \[ + \dot x(t) = ax(t), + \quad + x(0) = x_0 + \] + \end{block} + \begin{block}{Potenzreihen-Ansatz} + Sei $a_k \in \mathbb R$, + \[ + x(t) = a_0 + a_1t + a_2t^2 + a_3t^3 \ldots + \] + \end{block} + \end{column} + \begin{column}{0.48\textwidth} + \begin{block}{Lösung} + Einsetzen in DGL, Koeffizientenvergleich liefert + \[ x(t) = \exp(at) \, x_0, \] + wobei + \begin{align*} + \exp(at) + &= 1 + at + \frac{a^2t^2}{2} + \frac{a^3t^3}{3!} + \ldots \\ + &{\color{gray}(= e^{at}.)} + \end{align*} + \end{block} + \end{column} + \end{columns} +\end{frame} + +\begin{frame}[t] + \setlength{\abovedisplayskip}{5pt} + \setlength{\belowdisplayskip}{5pt} + \frametitle{1.~Ordnung mit Matrizen} + \vspace{-20pt} + \begin{columns}[t,onlytextwidth] + \begin{column}{0.48\textwidth} + \begin{block}{Aufgabe} + Sei $A \in M_n$, $x(t), x_0 \in \mathbb R^n$, + \[ + \dot x(t) = Ax(t), + \quad + x(0) = x_0 + \] + \end{block} + \begin{block}{Potenzreihen-Ansatz} + Sei $A_k \in \mathbb M_n$, + \[ + x(t) = A_0 + A_1t + A_2t^2 + A_3t^3 \ldots + \] + \end{block} + \end{column} + \begin{column}{0.48\textwidth} + \begin{block}{Lösung} + Einsetzen in DGL, Koeffizientenvergleich liefert + \[ x(t) = \exp(At) \, x_0, \] + wobei + \[ + \exp(At) + = 1 + At + \frac{A^2t^2}{2} + \frac{A^3t^3}{3!} + \ldots + \] + \end{block} + \end{column} + \end{columns} +\end{frame} + +\egroup -- cgit v1.2.1