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@@ -73,7 +73,7 @@ |
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.\end{salign*} |
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\end{proof} |
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\begin{satz}[Stabilitäts und Eindeutigkeitssatz] |
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\begin{satz}[Stabilitäts- und Eindeutigkeitssatz] |
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Sei $f(t,x)$ stetig auf $D \subseteq \R \times \R^{n}$ und lokal Lipschitz-stetig |
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bezüglich $x$. Seien $y, v$ zwei beliebige Lösungen der Differentialgleichung |
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\[ |
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@@ -81,10 +81,10 @@ |
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\] auf einem gemeinsamen Existenzintervall $I$. Dann gilt |
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\[ |
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\Vert y(t) - v(t) \Vert \le e^{L(t-t_0)} \Vert y(t_0) - v(t_0)\Vert, \quad t \in I, t \ge t_0 |
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,\] wobei $t_0 \in I$ und $L$ die Lipschitz-konstante $L = L_K$ von $f(t,x)$ auf |
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,\] wobei $t_0 \in I$ und $L$ die Lipschitz-Konstante $L = L_K$ von $f(t,x)$ auf |
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$K \subseteq D$ mit $K$ beschränkt und $\text{Graph}(y) \subseteq K$, $\text{Graph}(v) \subseteq K$. |
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Weiterhin: Falls $y(t_0) = v(t_0)$ (d.h. $y$ und $v$ lösen AWA $y' = f(t,y), y(t_0) = y_0)$, dann |
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Weiterhin: Falls $y(t_0) = v(t_0)$ (d.h. $y$ und $v$ lösen AWA $y' = f(t,y),\ y(t_0) = y_0)$, dann |
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gilt $y(t) = v(t)$, $\forall t \in I$, d.h. die lokale Lösung der AWA (nach Peano) ist eindeutig bestimmt. |
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\end{satz} |
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@@ -92,7 +92,7 @@ |
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Sei $K \subseteq D$ eine beschränkte Teilmenge und $\text{Graph}(y) \subseteq K$, $\text{Graph}(v) \subseteq K$. |
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Betrachte |
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\begin{salign*} |
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y(t) - v(t) &\stackrel{\text{Integralform}}{=} |
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h(t) \coloneqq y(t) - v(t) &\stackrel{\text{Integralform}}{=} |
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y(t_0) + \int_{t_0}^{t} f(s, y(s)) \d s - v(t_0) - \int_{t_0}^{t} f(s, v(s)) \d s \\ |
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&= \int_{t_0}^{t} \left( f(s, y(s)) - f(s, v(s)) \right) \d s + y(t_0) - v(t_0) |
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\intertext{Dann folgt} |
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@@ -154,7 +154,7 @@ |
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\Vert g(y)(t) - y_0 \Vert &= \left\Vert \int_{t_0}^{t} f(s, y(s)) \d s \right\Vert \\ |
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&\le \int_{t_0}^{t} \left\Vert f(s, y(s))\right\Vert \d s \\ |
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&\stackrel{f \text{ beschr.}}{\le } M \int_{t_0}^{t} \d s \\ |
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&= M|t-t_0 |
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&= M|t-t_0| |
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\le M\epsilon |
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\le \delta |
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.\end{salign*} |
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@@ -184,7 +184,7 @@ |
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y^{k}(t) \coloneqq y_0 + \int_{t_0}^{t} f(s, y^{k-1}(s)) \d s |
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\xrightarrow{k \to \infty} \text{Lösung der AWA} |
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.\end{align*} |
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\item Ohne Die Forderung der Lipschitz-stetigkeit geht die Eindeutigkeit der Lösung verloren |
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\item Ohne die Forderung der Lipschitz-stetigkeit geht die Eindeutigkeit der Lösung verloren |
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(siehe Beispiel \ref{bsp:dgl-uneindeutig}), aber die Existenz gilt nach dem Satz von Peano |
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immer noch. |
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\end{enumerate} |
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