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Differentialgleichung/Picard-Lindelöf/t^2y-xy^2,x^3-y+t/Beispiel

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Wir wenden die Picard-Lindelöf-Iteration auf das Anfangswertproblem

v(0)=(0,0)

zum Vektorfeld

F:×22,(t,x,y)(t2yxy2,x3y+t)

an. Es ist

φ0(t)=(0,0).

Daher ist

φ1(t)=0t(0,s)ds=(0,12t2).

Es ist

F(s,φ1(s))=(s212s2,12s2+s)=(12s4,12s2+s)

und daher

φ2(t)=0t(12s4,12s2+s)ds=(110t5,16t3+12t2).

Wegen

F(s,φ2(s))=(s2(16s3+12s2)110s5(16s3+12s2)2,(110t5)3(16s3+12s2)+s)=(16s5+12s4110s5(136s616s5+14s4),11000s15+16s312s2+s)=(1360s11+160s10140s916s5+12s4,11000s15+16s312s2+s)

und daher

φ3(t)=0t(1360s11+160s10140s916s5+12s4,11000s15+16s312s2+s)ds=(14320t12+1660t111400t10136t6+110t5,116000t16+124t416t3+12t2).