Oneindig ode systeem

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 4.246

Oneindig ode systeem

Ik wil het volgende stelsel oplossen:
\( \dot{x}_i = \sum_{ n=1}^{\infty} a(n,i) x_n +b(n,i) y_n \)
\( \dot{y}_i = \sum_{ n=1}^{\infty} c(n,i) x_n +d(n,i) y_n \)
met a,b,c en d reele constantes afhankelijk van n en i, verder geldt: i =1,2,...

Hoe los ik zoiets op?
Quitters never win and winners never quit.

Re: Oneindig ode systeem

Schrijf het stelsel in de vorm van een matrixvergelijking.

Berichten: 4.246

Re: Oneindig ode systeem

Schrijf het stelsel in de vorm van een matrixvergelijking.
Dan krijg je een oneindig grote matrix. Hoe moet je dan verder?
Quitters never win and winners never quit.

Re: Oneindig ode systeem

Als
\(x' = Ax\)
, dan is
\(x = e^{Ax}\)
.

Dat geldt ook als A een oneindige matrix is.

Berichten: 4.246

Re: Oneindig ode systeem

PeterPan schreef:Als
\(x' = Ax\)
, dan is
\(x = e^{Ax}\)
.

Dat geldt ook als A een oneindige matrix is.
Ik neem aan dat je bedoelt :
\(x = e^{At}\)
Maar normaal bepaal je de eigenwaardes en eigenvectoren, maar hier moet dus
\(x = e^{At}\)
uitgeschreven worden in een reeks?
Quitters never win and winners never quit.

Re: Oneindig ode systeem

Ja, je kunt de machtreeks van exp daarvoor gebruiken.

Berichten: 4.246

Re: Oneindig ode systeem

De eerste twee termen zijn nog te berekenen, maar zodra je een matrixvermenigvuldiging moet uitvoeren wordt het onmogelijk. Weet je of er nog andere manieren zijn om dit aan te pakken?
Quitters never win and winners never quit.

Re: Oneindig ode systeem

Een exaxte oplossing zal uitzonderliijk zijn, als je bedenkt dat de differentiaalvergelijking
\(x^{(101)} +2x^{(78)} +5x' + 9x = 0\)
ook in die vorm te schrijven is, ja zelfs met slechts eindig veel niet-nul coëfficienten.

Als die matrix niet eenvoudig te diagonaliseren is heb je een probleem.

Oneindige matrices diagonaliseren is een kunst op zich, als je bedenkt dat bij oneindige matrices de linker en rechter inverse kunnen verschillen.

De matrix moet aan bepaalde eisen voldoen. Je begeeft je dan in de functionaalanalyse.

Berichten: 4.246

Re: Oneindig ode systeem

PeterPan schreef:Een exaxte oplossing zal uitzonderliijk zijn, als je bedenkt dat de differentiaalvergelijking
\(x^{(101)} +2x^{(78)} +5x' + 9x = 0\)
ook in die vorm te schrijven is, ja zelfs met slechts eindig veel niet-nul coëfficienten.
Ok, dat wist ik niet.
Als die matrix niet eenvoudig te diagonaliseren is heb je een probleem.

Oneindige matrices diagonaliseren is een kunst op zich, als je bedenkt dat bij oneindige matrices de linker en rechter inverse kunnen verschillen.
De matrix is niet eenvoudig te diagonaliseren vanwege die vervelende a's,b's, c's en d-'tjes die afhankelijk zijn van n en i.
De matrix moet aan bepaalde eisen voldoen. Je begeeft je dan in de functionaalanalyse.
Ik heb hierover enkele dingen gevonden (zie link hieronder), echter ze beschrijven de eigenschappen die nodig zijn om het bestaan van een oplossing te bevestigen.

http://rapidshare.com/files/309302431/papers.rar

Dus als ik het goed begrijp zal ik geen exacte beschrijving kunnen vinden.
Quitters never win and winners never quit.

Reageer