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Mathematische Grundlagen und Anwendungen in der VWL

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Um aus diesem Ergebnis die Lösung des ursprünglichen Problems X(t) zu<br />

bestimmen, macht man die oben angewendete Transformation V = X 1−β<br />

wie<strong>der</strong> rückgängig:<br />

X(t) 1−β = C0e ′−a(1−β)t + b<br />

X(t) =<br />

a ⇒<br />

<br />

C0e ′−a(1−β)t + b<br />

a<br />

1<br />

1−β<br />

Betrachtet man zu dieser Lösung die Startbed<strong>in</strong>gung X(0) = X0, so kann<br />

die Konstante C0 wie folgt bestimmt werden:<br />

<br />

X0 = C0 + b<br />

<br />

a<br />

X 1−β<br />

0 = C0 + b<br />

a<br />

C0 = X 1−β<br />

0<br />

− b<br />

a<br />

Beispiel (konstante Koeffizienten):<br />

Zuerst wollen wir den e<strong>in</strong>fachen Fall e<strong>in</strong>er l<strong>in</strong>earen Differentialgleichung mit<br />

konstanten Koeffizienten betrachten.<br />

dX<br />

dt<br />

= 3 − X, mit X(0) = 1<br />

Diese Differentialgleichung hat die allgeme<strong>in</strong>e Lösung:<br />

X(t) = C0e ′−t + 3<br />

Beachtet man weiterh<strong>in</strong> die gegebene Anfangsbed<strong>in</strong>gung X(0) = 1, so lässt<br />

sich <strong>der</strong> Parameter C0 wie folgt bestimmen:<br />

X(0) = C0e ′−0 + 3 = 1<br />

C0 + 3 = 1<br />

C0 = −2<br />

Hiermit ergibt sich die Lösung des speziellen Anfangswertproblems als:<br />

X(t) = −2e ′−t + 3<br />

Beispiel (nicht-konstante Koeffizienten):<br />

dX<br />

dt<br />

= 2t − tX, mit X(0) = 1<br />

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