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Offenes Intervall/Differentialgleichungssystem/Zusammenhang/Aufgabe

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Es sei ein zeitabhängiges stetiges Vektorfeld

F:I×nn,(t,u1,,un)(F1(u1,,un),,Fn(u1,,un)),

mit dem zugehörigen gewöhnlichen Differentialgleichungssystem

u=F(t,u)

auf einem offenen Intervall  I  gegeben.

  1. Zeige, dass durch
    I×n××nI×n×n,(t,u,v,w)(t,u,vF(t,u1,,un)+w),

    ein (die vertikale Projektion für einen) Zusammenhang auf dem trivialen Vektorbündel

    I×nn

    gegeben ist.

  2. Bestimme die vertikale Ableitung u zu einer differenzierbaren Kurve
    u:In

    (aufgefasst als Schnitt in I×n).

  3. Zeige, dass eine differenzierbare Kurve u:In genau dann eine Lösung des Differentialgleichungssystems ist, wenn u ein horizontaler Schnitt bezüglich des Zusammenhangs ist.