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Eindeutigkeitsbeweis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:14 Do 09.04.2015
Autor: natural

Hallo,

ich habe da eine kleine Verständnisfrage zum Eindeutigkeitsbeweis vom lokalen Satz von Picard-Lindelöf.

Sind x(t) und y(t) zwei stetige Lösungen so folgt:

||x(t)-y(t)||=|| [mm] \integral_{t_{0}}^{t}{f(s,x(s))-f(s,y(s)) ds} [/mm] ||
                 [mm] \le [/mm] L [mm] \integral_{t_{0}}^{t}{ || x(s)-y(s) || ds} [/mm]
                 [mm] \le [/mm] LC [mm] |t-t_{0}| [/mm]

wobei [mm] C:=max_{|t-t_{0}|\ler} [/mm] ||x(t)-y(t)||

Bisher alles verständlich. Nun wird gesagt, wenn diese Abschätzung in das obige Integral eingesetzt und iteriert wird dann folgt

||x(t)-y(t)|| [mm] \le L^{k} [/mm] C [mm] \bruch{|t-t_{0}|^{k}}{k!} \to [/mm] 0 für k [mm] \to \infty [/mm]

Der Grenzwert ist auch trivial aber ich verstehe nich woher das k! im Nenner kommt?

Weiß jemand Rat?

mfG
natural


        
Bezug
Eindeutigkeitsbeweis: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 01:34 Fr 10.04.2015
Autor: Marcel

Hallo,

> Hallo,
>
> ich habe da eine kleine Verständnisfrage zum
> Eindeutigkeitsbeweis vom lokalen Satz von
> Picard-Lindelöf.
>  
> Sind x(t) und y(t) zwei stetige Lösungen so folgt:
>  
> ||x(t)-y(t)||=|| [mm]\integral_{t_{0}}^{t}{f(s,x(s))-f(s,y(s)) ds}[/mm]
> ||
>                   [mm]\le[/mm] L [mm]\integral_{t_{0}}^{t}{ || x(s)-y(s) || ds}[/mm]
>  
>                  [mm]\le[/mm] LC [mm]|t-t_{0}|[/mm]
>  
> wobei [mm]C:=max_{|t-t_{0}|\ler}[/mm] ||x(t)-y(t)||
>  
> Bisher alles verständlich. Nun wird gesagt, wenn diese
> Abschätzung in das obige Integral eingesetzt und iteriert
> wird dann folgt
>  
> ||x(t)-y(t)|| [mm]\le L^{k}[/mm] C [mm]\bruch{|t-t_{0}|^{k}}{k!} \to[/mm] 0
> für k [mm]\to \infty[/mm]
>
> Der Grenzwert ist auch trivial

ganz trivial ist er nicht. Zum Beispiel finde ich, dass

    [mm] $2^k/k!$ $\to$ [/mm] $0$

schon eines Beweises bedarf! Aber meist ist sowas eine Übungsaufgabe in
der Analysis.

> aber ich verstehe nich woher
> das k! im Nenner kommt?
>  
> Weiß jemand Rat?

Wie sieht denn der Beweis genau aus? Schau' mal hier:

    []http://de.wikibooks.org/wiki/Beweisarchiv:_Gew%C3%B6hnliche_Differentialgleichungen:_Existenztheorie:_Satz_von_Picard-Lindel%C3%B6f

Das, was Du schreibst, finde ich dort gerade nur bei der Picard-Iteration.
Vielleicht ist es aber auch einfach nur zu spät (für mich)? ^^

Kannst Du den Beweis mal verlinken?

Ansonsten kannst Du auch hier

    []http://www.math.uni-trier.de/~mueller/AnalysisI-IV.pdf

mal im Kapitel 23 stöbern...

Gruß,
  Marcel

Bezug
        
Bezug
Eindeutigkeitsbeweis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:26 Fr 10.04.2015
Autor: Gonozal_IX

Hallo natural,

setze das doch mal explizit für die nächsten Schritte ein, dann wirst du sehen, dass du immer Funktionen der Form [mm] x^k [/mm] integrierst angefangen bei [mm] x^1 [/mm]

Und davon die Stammfunktionen sind halt $x [mm] \to \bruch{x^2}{2} \to \bruch{x^3}{2*3} \to \bruch{x^4}{2*3*4} \to \ldots \to \bruch{x^k}{k!}$ [/mm]

Gruß,
Gono

Bezug
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