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Mathematik-Online-Lexikon:

Diagonalisierbares System


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Ist die Matrix $ A$ durch $ Q$ diagonalisierbar,

$\displaystyle Q^{-1} A Q =
\operatorname{diag}(\lambda_1,\ldots,\lambda_n)
\,,
$

dann lässt sich das Differentialgleichungssystem $ u^\prime = Au + b(t)$ entkoppeln. Mit

$\displaystyle u = Qv,\quad c = Q^{-1} b
$

ist

$\displaystyle v_i^\prime = \lambda_i v_i + c_i(t),\quad
i=1,\ldots,n
\,.
$

Diese skalaren linearen Differentialgleichungen können explizit gelöst werden:

$\displaystyle v_i(t)=\exp(\lambda_i
t)\left(\exp(-\lambda_i t_0)v_i(t_0)+\int\limits_{t_0}^tc_i(s)\exp(-\lambda_i s)\,ds\right)\,.
$

Beispiel:


[Verweise]

  automatisch erstellt am 19.  8. 2013