Gewöhnliche Differentialgleichungen

In der Mathematik spricht man bei einer Gleichung, deren Ableitungen lediglich von einer Variablen abhängig sind, von einer gewöhnlichen Differentialgleichung, im anderen Fall spricht man von der bisher bekannten partiellen Differentialgleichung.

Zudem lässt sich eine gewöhnliche Differentialgleichung auch nach  Merkmalen kategorisieren, die in der folgenden Übersicht aufgelistet sind:

Form

Hierbei stellt $F(x,y,y^{\prime },...y^{(n)})=0$ die implizite Form einer gewöhnlichen Differentialgleichung n-ter Ordnung dar und $y^{(n)}=f(x,y,...,y^{(n-1)})$ die explizite Form. 

Ordnung

Die Ordnung einer gewöhnlichen Differentialgleichung orientiert sich an der höchsten Ableitung, die in der Gleichung auftritt.

Wie man sieht lässt sich die Ordnung einer gewöhnlichen Differentialgleichung auf den ersten Blick, ohne großen Rechenaufwand bestimmen.

Linearität

Eine gewöhnliche Differentialgleichung n-ter Ordnung ist linear, wenn Funktion $F$ linear in $y,y^{\prime },..,y^{(n)}$ ist. Trifft dies nicht zu, so ist die gewöhnliche Differentialgleichung nicht-linear.

Sichere dir jetzt die perfekte Prüfungsvorbereitung!

In diesem Online-Kurs zum Thema "Gewöhnliche Differentialgleichungen" wird dir in anschaulichen Lernvideos, leicht verständlichen Lerntexten, interaktiven Übungsaufgaben und druckbaren Abbildungen das umfassende Wissen vermittelt.

Jetzt weiter lernen!

Homogenität

Hängt die Funktion F nicht von $x$ ab, so handelt es sich um eine homogene gewöhnliche Differentialgleichung.

Eine solche Funktion ist $F(y,...,y(n))$ [ Der andere Fall wäre $F(x,y,...,y(n))$ ].

Soll durch die Variable x beispielsweise die Zeit ausgedrückt werden, so spricht man vorzugsweise von zeit(un)abhängig statt (in)homogen.