Vorheriges Thema anzeigen :: Nächstes Thema anzeigen |
Autor |
Nachricht |
Trigemina
Anmeldedatum: 10.10.2006 Beiträge: 151
|
Verfasst am: 25.11.2007, 16:12 Titel: |
|
|
Sport am Sonntag, geleitet von zeitgenosse:
Die Ableitung von e^n ergibt wiederum e^n
Meinst du mit Knickfunktion die Stammfunktion der Dirac'schen Deltafunktion, also die Heaviside'sche Sprungfunktion: (d/dx) Θ(x) = δ(x) ?
Deren (1.) Ableitung ist die Heaviside-Funktion = Θ(x - ξ)
und die Dirac-Delta-Distribution = δ(x - ξ)
y' = tan(xy) nennst du eine einfache DGL?
Ich habe bei y'=tan(x*y) keine geschlossene Form gefunden. Diese DGL lässt sich implizit ausdrücken in komplexer Form:
C * (erf(1/2*sqrt(2)*(x+Iy)))^2 = 0
mit der Fehlerfunktion
erf(x) = 2/sqrt(Pi) * int(exp(-t^2), t=0..x)
Gruss
_________________ Die Gewalt ist genau das Problem, als dessen Lösung sie sich ausgibt. |
|
Nach oben |
|
 |
cfb
Anmeldedatum: 31.07.2007 Beiträge: 259
|
Verfasst am: 25.11.2007, 16:13 Titel: |
|
|
Zitat: |
zeitgenosse schrieb am 25.11.2007 15:49 Uhr:
1. Ableitung der Knickfunktion ergibt ...?
|
Wenn sie die Absolutbetragfunktion meinen, dann ist die Ableitung im distributiven Sinne proportional zur Dirac-Delta-Distribution. Die Vorfaktoren können sie selber irgendwo nachschlagen...
Zitat: |
zeitgenosse schrieb am 25.11.2007 15:49 Uhr:
1. Ableitung der Heavisidefunktion ergibt ...?
|
Dito.
Zitat: |
zeitgenosse schrieb am 25.11.2007 15:49 Uhr:
1. Ableitung der Diracfunktion ergibt ...?
|
Meinen sie die Delta-Distribution? Bin ich mir nicht ganz sicher, ich würde aber mal auf:
\int \delta'(x) f(x) \propto f'(x)
tippen.
Zitat: |
zeitgenosse schrieb am 25.11.2007 15:49 Uhr:
y' = tan(xy) --> welche Lösung existiert dazu ...? (auch andere Teilnehmer mögen sich an dieser Aufgabe beteiligen)
|
Müssen sie selber im Bronstein nachschlagen. Meiner ist grade ausser Griffreichweite und ich bin zu faul aufzustehen. |
|
Nach oben |
|
 |
Aragorn
Anmeldedatum: 23.06.2006 Beiträge: 1120
|
Verfasst am: 25.11.2007, 17:52 Titel: |
|
|
Zitat: |
Trigemina schrieb am 25.11.2007 16:12 Uhr:
y' = tan(xy) nennst du eine einfache DGL?
Ich habe bei y'=tan(x*y) keine geschlossene Form gefunden. Diese DGL lässt sich implizit ausdrücken in komplexer Form:
C * (erf(1/2*sqrt(2)*(x+Iy)))^2 = 0
mit der Fehlerfunktion
erf(x) = 2/sqrt(Pi) * int(exp(-t^2), t=0..x)
Gruss
|
Hallo Trigemania,
heißt das:
Für die "einfache" DGL gibt es keine analytische sondern nur eine numerische Lösung?
Gruß
Helmut |
|
Nach oben |
|
 |
Trigemina
Anmeldedatum: 10.10.2006 Beiträge: 151
|
Verfasst am: 25.11.2007, 18:07 Titel: |
|
|
Zitat: |
Für die "einfache" DGL gibt es keine analytische sondern nur eine numerische Lösung?
|
Ja. Und diese implizite Lösung kann meines Wissens nur numerisch berechnet werden.
Gruss _________________ Die Gewalt ist genau das Problem, als dessen Lösung sie sich ausgibt. |
|
Nach oben |
|
 |
zeitgenosse

Anmeldedatum: 21.06.2006 Beiträge: 1811
|
Verfasst am: 25.11.2007, 18:14 Titel: |
|
|
Strengenommen, d.h. in mathematischem Sinne, handelt es sich bei den angegebenen regelungstechnischen Testfunktionen zur Überprüfung des Einschwing- und Übertragungsverhaltens eines Regelkreisgliedes um sog. Distributionen (verallgemeinerte Funktionen).
Die erste Ableitung der Knickfunktion K(x - ξ) erzeugt eine Heavisidefunktion Θ(x - ξ); auch Sprungfunktion genannt. Es lässt sich beweisen, dass diese zugleich Stammfunktion der wohlbekannten Dirac- oder Deltafunktion (technisch ein Nadelimpuls) ist:
(d/dx) Θ(x) = δ(x)
Im Zeitverlauf besitzt der Diracimpuls - unendlich schmal und unendlich hoch - folgende Form:
x(t) = X_o * δ(t)
Das Spektrum beinhaltet alle Frequenzen gleichermassen. Real betrachtet wird der "Diracstoss" normiert als schmaler Rechteckimpuls mit Fläche 1:
Int -oo bis oo für δ(x - ξ)dx = 1
Heaviside- und Knickfunktion sind an der Stelle t = 0 nicht definiert und somit auf analytischem Wege nicht lösbar. Anstelle dessen tritt eine Rechenvorschrift. Sehr schön dargestellt z.B. bei Schmutzer in "Mathematik - Ein Kompendium für Physiker".
Gr. zg _________________ Make everything as simple as possible, but not simpler! |
|
Nach oben |
|
 |
zeitgenosse

Anmeldedatum: 21.06.2006 Beiträge: 1811
|
Verfasst am: 25.11.2007, 18:18 Titel: |
|
|
Zitat: |
Aragorn schrieb am 25.11.2007 11:03 Uhr:
Überlichtgeschw. sei in der Physik problemlos einführbar. Dazu müsse man nur annehmen, daß es halt doch ein ausgezeichnetes Bezugssystem gibt.
|
Ich denke, dass diese Möglichkeit für Lichtsignale besteht. Auch im Rahmen der ART können Geschwindigkeiten mit v > c vorkommem (bei Born z.B. nachzulesen). Einstein, Born und Pauli verwerfen im Bereich der Allgemeinen Relativität die Absolutkonstanz der Lichtgeschwindigkeit, welche nur für Galileische Bezugssysteme zugelassen wird. Die moderne Physik spricht dabei von Koordinatengeschwindigkeit. Das Relativitätsprinzip wie auch die Kausalität wird in solchen Fällen nicht verletzt.
Es gibt unterschiedliche Testtheorien, um eine Theorie wie bspw. die Spezielle Relativität zu testen. Aus dem Stegreif fallen mir dazu ein:
- Testheorie nach Robertson (verwendet Uhrensynchronisation nach Einsteinscher Vorschrift)
- Testtheorie nach Sexl und Mansouri (auch der langsame Uhrentransport ist zugelassen)
Im Rahmen solcher Test's wird nach Verletzungen der Lorentzinvarianz Ausschau gehalten. Geprüft wird u.a. die Isotropie der Lichtausbreitung, die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkweit von derjenigen der Quelle oder des Labors und die Zeitdilatation. Bisher wurde die SRT in ihrem Gültigkeitsbereich immer bestätigt. Es ist aber denkbar, dass geringfügige Verletzungen im Spektrum hochenergetischer Strahlung (Gamma ray burst's) vorkommen könnten. Die LQG fordert solches wegen der Diskontinuität der Raumzeit (Spinnetzwerke).
Gr. zg _________________ Make everything as simple as possible, but not simpler! |
|
Nach oben |
|
 |
lazyjones

Anmeldedatum: 01.01.2007 Beiträge: 312
|
Verfasst am: 25.11.2007, 18:23 Titel: |
|
|
zeitgenosse schrieb:
Zitat: |
Und als weiteres (nur in Worten, das genügt vorerst) drei leichte Fragen, wie sie z.B. in der Regelungstechnik anzutreffen sind:
1. Ableitung der Knickfunktion ergibt ...?
1. Ableitung der Heavisidefunktion ergibt ...?
1. Ableitung der Diracfunktion ergibt ...?
|
Nun die finde ich etwas unschön, da im wesentlichen eben nur Definition. Spassiger ist aus meiner Sicht
Ableitung von x^x (also "x hoch x")
Hier ist dann auch zeitgenosse herzlich eingeladen
Gruß,
Lazy |
|
Nach oben |
|
 |
cfb
Anmeldedatum: 31.07.2007 Beiträge: 259
|
Verfasst am: 25.11.2007, 18:26 Titel: |
|
|
Zitat: |
zeitgenosse schrieb am 25.11.2007 19:14 Uhr:
Strengenommen, d.h. in mathematischem Sinne, handelt es sich bei den angegebenen regelungstechnischen Testfunktionen zur Überprüfung des Einschwing- und Übertragungsverhaltens eines Regelkreisgliedes um sog. Distributionen (verallgemeinerte Funktionen).
|
Wenn sie schon versuchen hier klugzuscheissen, dann bitte richtig. Distributionen sind Elemente des dualen Raumes zu einem gegebenen Funktionenraum. |
|
Nach oben |
|
 |
Trigemina
Anmeldedatum: 10.10.2006 Beiträge: 151
|
Verfasst am: 25.11.2007, 18:45 Titel: |
|
|
Zitat: |
lazyjones schrieb:
Ableitung von x^x (also "x hoch x")
|
Na ja, immerhin gibt's für deine Aufgabe eine geschlossene analytische Lösung, die ich aber jetzt nicht verrate!
Gruss _________________ Die Gewalt ist genau das Problem, als dessen Lösung sie sich ausgibt. |
|
Nach oben |
|
 |
cfb
Anmeldedatum: 31.07.2007 Beiträge: 259
|
Verfasst am: 25.11.2007, 19:18 Titel: |
|
|
Falls es jemanden interessiert: Es gibt in Bezug auf "normale" Funktionen neben der Ableitung (wie man sie in der Schule lernt) und der Ableitung im distributiven Sinne (das womit Zeitgenosse die ganze Zeit rumfuchtelt) noch einen weiteren Ableitungsbegriff, die schwache Ableitung. Die ist definiert als:
Seien f und g Funktionen aus L^2, wenn für alle Testfunktionen \phi (C^\inf_0(I)) gilt
\int_I g(s) ds = - \int_I f(s) ds, dann heisst g schwache Ableitung von f.
(Kann man sich also als die Ableitung im "integralem Mittel" vorstellen.)
Für E-Techniker ist das nicht so wahnsinnig interessant, spielt ab in der Numerik von (partiellen) DGLen eine zentrale Rolle. |
|
Nach oben |
|
 |
zeitgenosse

Anmeldedatum: 21.06.2006 Beiträge: 1811
|
Verfasst am: 25.11.2007, 20:19 Titel: |
|
|
Zitat: |
cfb schrieb am 25.11.2007 18:26 Uhr:
Wenn sie schon versuchen hier klugzuscheissen, dann bitte richtig. Distributionen sind Elemente des dualen Raumes zu einem gegebenen Funktionenraum.
|
Das ändert doch nichts an meiner Kernaussage. Die Diracfunktion - besser Diracdistribution - ist keine Funktion im eigentlichen Sinne, sondern eben eine Distribution:
http://de.wikipedia.org/wiki/Delta-Distribution
In der Technik benutzt man aber nach wie vor den bekannteren Ausdruck Diracfunktion, worunter in der Signaltheorie nichts anderes als ein Nadelimpuls verstanden wird. Dasselbe gilt natürlich auch in der Regelungstechnik, wo mit einer Stossfunktion (Dirac-Delta) die Systemantwort getestet wird.
Zitat: |
Eine Distribution T ist eine lineare und stetige Abbildung eines Testfunktionenraums auf die reellen Zahlen. Das bedeutet, dass eine Distribution eine Abbildung ist, die jeder Testfunktion eine Zahl zuordnet. Diese Zuordnung muss linear und stetig sein.
Die Bezeichnung Delta-Funktion ist streng genommen falsch, obwohl sie weit verbreitet ist. Im selben ungenauen Sinne wird sie oft auch nach dem britischen Physiker Paul A. M. Dirac als Dirac-Funktion bezeichnet. Die Delta-Distribution (auch δ-Funktion; Dirac-Funktion, -Impuls, - Puls, -Stoß; Stoßfunktion; sowie Einheitsimpulsfunktion genannt) wird in der Naturwissenschaft durch ein kleines Delta δ dargestellt und symbolisiert eine spezielle Distribution, die in der Mathematik und Physik von grundlegender Bedeutung ist. Der zu bevorzugende Name lautet Delta-Distribution, da sie keine Funktion im herkömmlichen Sinn ist.
|
Offensichtlich weisst du überhaupt nicht, was du sagen willst! Wer hier der Klugscheisser ist, das zu beurteilen überlasse ich gerne den ausgewiesenen Kennern der Materie.
Gr. zg _________________ Make everything as simple as possible, but not simpler! |
|
Nach oben |
|
 |
cfb
Anmeldedatum: 31.07.2007 Beiträge: 259
|
Verfasst am: 25.11.2007, 20:40 Titel: |
|
|
Zitat: |
zeitgenosse schrieb am 25.11.2007 21:19 Uhr:
In der Technik benutzt man aber nach wie vor den bekannteren Ausdruck Diracfunktion, worunter in der Signaltheorie nichts anderes als ein Nadelimpuls verstanden wird. Dasselbe gilt natürlich auch in der Regelungstechnik, wo mit einer Stossfunktion (Dirac-Delta) die Systemantwort getestet wird.
|
Ich würde fast behaupten, dass Distributionstheorie ein Teilgebiet der Mathematik ist und nicht der Regelungstechnik ist... |
|
Nach oben |
|
 |
Trigemina
Anmeldedatum: 10.10.2006 Beiträge: 151
|
Verfasst am: 25.11.2007, 21:00 Titel: |
|
|
Hallo cfb
Die Delta-Distribution ist ein Operator, der einer Funktion f eine Zahl zuordnet nach der Vorschrift
δ_t0 (f) = f(t0), δ_t0
in dieser Distribution ist die Gesamtmasse im Punkt δ_t0 konzentriert.
Hierfür gibt es kein exaktes Integral, ist also strenggenommen falsch. Viele physikalische Anwendungen beruhen darauf, deren DGLn überhaupt erst zu lösen. Manchmal muss man das kleinere aller Übel vorziehen.
Gruss
_________________ Die Gewalt ist genau das Problem, als dessen Lösung sie sich ausgibt. |
|
Nach oben |
|
 |
zeitgenosse

Anmeldedatum: 21.06.2006 Beiträge: 1811
|
Verfasst am: 25.11.2007, 21:01 Titel: |
|
|
Zitat: |
cfb schrieb am 25.11.2007 20:40 Uhr:
Ich würde fast behaupten, dass Distributionstheorie ein Teilgebiet der Mathematik ist und nicht der Regelungstechnik ist...
|
Das ist wohl jedem bewusst. Dass meine Aussage bezüglich der Dirac-Distribution jedoch richtig war und bleibt, darüber verlierst du kein Wort. Ja, weshalb auch? Dein Versuch, mich zu desavouieren, hat sich eben als Rohrkrepierer erwiesen.
Gr. zg _________________ Make everything as simple as possible, but not simpler! |
|
Nach oben |
|
 |
zeitgenosse

Anmeldedatum: 21.06.2006 Beiträge: 1811
|
Verfasst am: 25.11.2007, 21:05 Titel: |
|
|
Zitat: |
lazyjones schrieb am 25.11.2007 18:23 Uhr:
Ableitung von x^x (also "x hoch x")
Hier ist dann auch zeitgenosse herzlich eingeladen
|
Auf den ersten Blick würde ich sagen:
y' = x^x * (ln(x) + 1)
Gr. zg _________________ Make everything as simple as possible, but not simpler! |
|
Nach oben |
|
 |
|