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Beispiel: y´(x) + 2·y(x) = 0 (gewöhnliche lineare Funktion): gewöhnlich, da die DGL nur von der Variable "x" abhängt linar, da in der Gleichung einmal die Ableitung y´(x) und zweimal die Funktion y(x) vorkommt. Allgemein: y´(x) = a·y(x) Diese Gleichung kann man auch als homogene, gewöhnliche lineare Differentialgleichung bezeichnen, denn ähnlich wie bei homogenen linearen Gleichungen liegt hier ein "mathematischer Ausdruck" der Form "a + b = 0" vor => homogen. Lösungsvorschlag Im Grunde ist die Integration nichts anders als die umgekehrte Ableitung. Eine Möglichkeit, eine gewöhnliche lineare Differentialgleichung zu integrieren ist die sog. Potenzregel. Ziel der Potenzregel ist es, Funktionen der Form f'(x) = y´(x) = a·x n zu integrieren. Online Rechner für gewöhnliche lineare Differentialgleichungen 1. Ordnung.. 1. Schritt: Man bringt die gegebene DGL auf die Form y´(x) = a·x n. 2. Schritt: Bei der Potenzregel wird die Hochzahl der Funktion betrachtet, die integriert werden soll. Zu dieser (Hochzahl) addiert man die Zahl 1 und diese neue Zahl schreibt man als den neuen Exponenten und teilt gleichzeitig die Funktion durch diese Zahl Allgemeine Formel Eine Möglichkeit, eine gewöhnliche lineare Differentialgleichung zu integieren ist die sog.

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Differentialgleichungen 1. Ordnung - online Rechner Das Anfangswertproblem, beschrieben durch eine Differentialgleichung 1. Ordnung y • (t, y(t)) = f(t, y(t)) für t 0 ≤ t ≤ t End und y(t 0) gegeben, wird numerisch mit verschiedenen expliziten Einschritt-Verfahren gelöst, d. h. es wird y(t) näherungsweise bestimmt. GrenzwertRechner schritt für schritt - lim rechner. Die ermittelte Lösung wird grafisch und in Form einer Tabelle ausgegeben. Sollte die Differentialgleichung in anderer Form gegeben sein, muss man sie erst einmal durch Umstellen auf die angegebene Form bringen, d. nach der 1. Ableitung y • auflösen. Das Programm erwartet dann nur die rechte Seite als Eingabe und die Anfangsbedingung. Das Programm verwendet t als unabhängige Variable, weil typische Anwendungen bei Anfangswertproblemen die Zeit als unabhängige Variable haben. Hat man also ein Differentialgleichung mit x als unabhängiger Variablen, muss man alle x durch t ersetzen. Das jeweils verwendete Verfahren und die gewählte Schrittweite Δt der Integration bestimmen maßgeblich die Güte der Näherungslösung.

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Für alle Verfahren ist der Wert Δt auch die Schrittweite für die grafische Ausgabe. Das gilt auch für das Runge-Kutta-Verfahren mit automatischer Schrittweitensteuerung. Intern wird hier aber mit problemangepasster Schrittweite gerechnet. Euler-Verfahren ● Heun-Verfahren ● verbessertes Euler-Verfahren ● Runge-Kutta-Verfahren (3. Ordnung) ● Runge-Kutta-Verfahren (4. Ordnung mit Schrittweitensteuerung) ● y • (t, y) = y(t 0) t 0 t End Δt Beispiele weitere JavaScript-Programme

DSolveValue gibt die allgemeine Lösung einer Differentialgleichung zurück: ( C [1] steht für eine Integrationskonstante. ) In[1]:= ⨯ sol = DSolveValue[y'[x] + y[x] == x, y[x], x] Out[1]= Mit /. to kannst du eine Zahl für die Konstante einsetzen. In[2]:= Out[2]= Oder du fügst Bedingungen für eine spezielle Lösung hinzu: In[3]:= DSolveValue[{y'[x] + y[x] == x, y[0] == -1}, y[x], x] Out[3]= NDSolveValue findet numerische Lösungen: NDSolveValue[{y'[x] == Cos[x^2], y[0] == 0}, y[x], {x, -5, 5}] Du kannst diese InterpolatingFunction direkt visualisieren: Um Differentialgleichungssysteme zu lösen, schreibst du am besten alle Gleichungen und Bedingungen in eine Liste: (Beachte, dass Zeilenumbrüche effektlos sind. ) {xsol, ysol} = NDSolveValue[ {x'[t] == -y[t] - x[t]^2, y'[t] == 2 x[t] - y[t]^3, x[0] == y[0] == 1}, {x, y}, {t, 20}] Visualisiere die Lösung als parametrische Darstellung: ParametricPlot[{xsol[t], ysol[t]}, {t, 0, 20}] ZUM SCHNELLEN NACHSCHLAGEN: Differentialgleichungen »