\color{red}a =
\color{blue}b =
Gegeben sei unten das Richtungsfeld einer DGL
y' = F(y)
mit drei stationären Lösungen.
Sei \color{teal}y
die Lösung
mit \color{teal}y(X) = Y
und
Wertebereich ]\, {\color{red}a}\, ,\, {\color{blue}b}\,[
.
Bestimmen Sie {\color{red}a}
und {\color{blue}b}
.
Schreiben Sie "infty" für +\infty
und "-infty" für -\infty
.
\color{red}a =
\color{blue}b =
Das Richtungsfeld zeigt an einer Stelle (x_0,y_0)
ein kleines Tangentenstück
einer Lösung der DGL, auf der (x_0,y_0) = (X, Y)
liegt.
Wir erkennen die drei stationären Lösungen y_{\infty, 1}=C,
y_{\infty, 2}=A, y_{\infty, 3}=B.
Eine Lösung bleibt innerhalb eines Streifens.
Hier ist {\color{teal}y(X) = Y} > B
nach oben unbeschränkt,
und daher
\color{red}a = B
und \color{blue}b = +\infty
.
Hier ist {\color{teal}y(X) = Y} < C
nach unten unbeschränkt,
und daher
\color{red}a = - \infty
und \color{blue}b = C.
Hier ist A < {\color{teal}y(X) = Y} < B
und daher
\color{red}a = A
und \color{blue}b = B.
Hier ist C < {\color{teal}y(X) = Y} < A
und daher
\color{red}a = C
und \color{blue}b = A.