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authorErik Löffler <erik.loeffler@ost.ch>2022-08-22 17:07:24 +0200
committerErik Löffler <erik.loeffler@ost.ch>2022-08-22 17:07:24 +0200
commitc9b4b7146d216cea89daa380260be9d29718ea05 (patch)
treebc33b9778fbd16b6a63e51e30a654928c10b6822
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SeminarSpezielleFunktionen-c9b4b7146d216cea89daa380260be9d29718ea05.zip
Added new text to solution properties.
-rw-r--r--buch/papers/sturmliouville/eigenschaften.tex44
-rw-r--r--buch/papers/sturmliouville/main.tex2
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diff --git a/buch/papers/sturmliouville/eigenschaften.tex b/buch/papers/sturmliouville/eigenschaften.tex
index 882b938..5cb7a29 100644
--- a/buch/papers/sturmliouville/eigenschaften.tex
+++ b/buch/papers/sturmliouville/eigenschaften.tex
@@ -26,7 +26,7 @@
Im weiteren werden nun die Eigenschaften der Lösungen eines
Sturm-Liouville-Problems diskutiert.
Im wesendlichen wird darauf eingegangen, wie die Orthogonalität der Lösungen
-zustande kommt.
+zustande kommt, damit diese später bei den Beispielen verwendet werden kann.
Dazu wird zunächst das Eigenwertproblem für Matrizen wiederholt und angeschaut
unter welchen Voraussetzungen die Lösungen orthogonal sind.
Dann wird gezeigt, dass das Sturm-Liouville-Problem auch ein Eigenwertproblem
@@ -34,8 +34,8 @@ dieser Art ist und es wird auf au die Orthogononalität der Lösungsfunktion
geschlossen.
\subsection{Eigenwertprobleme mit Matrizen}
-
-Das Eigenwertprobelm
+% TODO
+Das Eigenwertproblem
\[
A v
=
@@ -51,13 +51,47 @@ Mittels Spektralsatzes kann zum Beispiel geschlossen werden, dass wenn
=
\langle v, Aw \rangle
\]
-gilt, die Matrix A symmetrisch (und somit selbstadjungiert) ist und somit eine
+gilt, die Matrix A symmetrisch (und somit selbstadjungiert) ist und deshalb eine
Orthonormalbasis aus Eigenvektoren besitzt.
In aneren Worten: durch diese Eigenschaft ist gegeben, dass A diagonalisierbar
ist und alle Eigenvektoren orthogonal zueinander sind.
-\subsection{}
+\subsection{Das Sturm-Liouville-Problem als Eigenwertproblem}
+Wie in Kapitel (??) bereits eingeführt, kann das Sturm-Liouville-Problem als
+Eigenwertproblem geschrieben werden, indem der Operator
+\[
+ L
+ =
+ \frac{1}{w(x)}\left( -\frac{d}{dx}p(x) \frac{d}{dx} + q(x)\right)
+\]
+eingeführt wird.
+Mit diesem Operator kann nun
+\[
+ (p(x)y'(x))' + q(x)y(x)
+ =
+ \lambda w(x) y(x)
+\]
+umgeschrieben werden zu
+\[
+ L y
+ =
+ \lambda y.
+\]
+
+\subsection{Orthogonalität der Lösungsfunktionen}
+
+Nun wird das Eigenwertproblem weiter angeschaut.
+Um auf die Orthogonalität der Lösungsfunktion zu schliessen, wird dafür der
+Operator $L$ genauer betrachtet.
+Analog zur Matrix $A$ aus Abschnitt (??) kann auch für $L$ gezeigt werden,
+dass dieser Operator selbstadjungiert ist, also dass
+\[
+ \langle L v, w\rangle
+ =
+ \langle v, L w\rangle
+\]
+gilt.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% OLD section %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
diff --git a/buch/papers/sturmliouville/main.tex b/buch/papers/sturmliouville/main.tex
index 3b12905..d77e068 100644
--- a/buch/papers/sturmliouville/main.tex
+++ b/buch/papers/sturmliouville/main.tex
@@ -9,7 +9,7 @@
\begin{refsection}
\chapterauthor{Réda Haddouche und Erik Löffler}
-% TODO: leser Übersicht geben
+% TODO: Leser Übersicht geben
% -> Repetition: Was ist Sturm-Liouville-Problem
% -> Eigenschaften der Lösungen
% -> Beispiele erwähnen