Was ist eine Invariante bei einer DGL?

Hallo,

meine letzte (und einzige) Vorlesung ueber Differentialgleichungen ist mit 6 Jahren etwas lange her, und jetzt stehe ich auf dem Schlauch. Ich habe ein System von gekoppelten Differentialgleichungen:

\frac{dQ_1}{dz} = - 4 \gamma \sqrt{Q_1 Q_2 Q_3 Q_4} e^{-\alpha z} \sin \Delta\phi \

\frac{dQ_2}{dz} = - 4 \gamma \sqrt{Q_1 Q_2 Q_3 Q_4} e^{-\alpha z} \sin \Delta\phi \

\frac{dQ_3}{dz} = + 4 \gamma \sqrt{Q_1 Q_2 Q_3 Q_4} e^{-\alpha z} \sin \Delta\phi \

\frac{dQ_4}{dz} = + 4 \gamma \sqrt{Q_1 Q_2 Q_3 Q_4} e^{-\alpha z} \sin \Delta\phi

\frac{d\Delta\phi}{dz} = 2 (Q_3^{-1} + Q_4^{-1} - Q_1^{-1} - Q_2^{-2}) \gamma \sqrt{Q_1 Q_2 Q_3 Q_4} e^{-\alpha z} \cos \Delta\phi

aus diesem Paper. Diese Paper sagt weiterhin, dass

\sqrt{Q_1 Q_2 Q_3 Q_4} \cos \Delta\phi

eine Invariante dieser Differentialgleichung sei. Was genau heisst das?

Viele Gruesse,
Moritz

Hallo,

ich hab davon zwar noch nie etwas gehört, aber könnte es sein, dass dieser Ausdruck bei allen Lösungen gleich ist?

Nico

Hallo,

ich hab davon zwar noch nie etwas gehört, aber könnte es
sein, dass dieser Ausdruck bei allen Lösungen gleich ist?

Irgend etwas in der Art wird es wohl sein, aber ich habe keine Ahnung, wo ich diesen Ausdruck einsetzen muss um irgend eine Gleichheit zu sehen.

Grüße,
Moritz

Hi,

dass heißt einfach, dass wenn Du eine Lösung des Systems in den Ausdruck einsetzt, eine konstante Funktion herauskommt. Also einfach mal die Ableitung davon ausrechnen und dann die Differentialgleichungen ausrechnen. Wenn dann der Exponent von Q2 in der letzten Gleichung von -2 zu -1 korrigiert wird, sollte sich alles zu Null wegheben.

Man nennt solche Funktionen auch Erhaltungsgrößen oder erste Integrale.

Gruß Lutz

Vielen Dank Lutz,

du hast mir sehr geholfen. Genau so eine Antwort hatte ich mir erhofft.

Viele Gruesse,
Moritz