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Existenz einer Lösung


Zurückführung auf ein System von Differentialgleichungen:

Jede explizite Differentialgleichung -ter Ordnung
(9.22a)

kann durch Einführung der neuen Variablen
(9.22b)

auf ein System von Differentialgleichungen 1. Ordnung
(9.22c)

zurückgeführt werden.


Existenz eines Lösungssystems:

Das im Vergleich zu (9.22c) allgemeinere System von Differentialgleichungen
(9.23a)

besitzt ein eindeutig bestimmtes Lösungssystem
(9.23b)

das in einem Intervall definiert und stetig ist und für die vorgegebenen Anfangswerte annimmt, wenn die Funktionen bezüglich aller Variablen stetig sind und die folgende LIPSCHITZ-Bedingung erfüllen.

Lipschitz-Bedingung:

Die Funktionen müssen für die Werte und , die in einem gewissen Intervall in der Umgebung der gegebenen Anfangswerte liegen, den Ungleichungen
 
  (9.24)

mit einer gemeinsamen Konstanten genügen (s. auch LIPSCHITZ-Bedingung für Differentialgleichungen 1. Ordnung). Daraus folgt, vorausgesetzt die Funktion ist stetig und erfüllt die LIPSCHITZ-Bedingung (9.24), daß auch die Gleichung
(9.25)

eine eindeutige Lösung besitzt, die die Anfangsbedingungen für erfüllt und zusammen mit ihren Ableitungen bis einschließlich der -ten Ordnung stetig ist.