Mathematik Abitur
Darstellung geometrischer Objekte durch Differenzialgleichungen

Die Lösungen (Integrale) von Differenzialgleichungen sind Kurvenscharen. Entsprechend lassen sich Klassen von Kurven, die sich nur durch konstante Parameter unterscheiden, durch Differenzialgleichungen darstellen. Im Folgenden werden Differenzialgleichungen für geometrische Grundgebilde angegeben.

Parabeln
Die Gleichung charakterisiert die Menge aller Parabeln, deren Achse parallel zur y-Achse ist. Die Integrale der drei Differenzialgleichungen

umfassen diese Parabeln.
(Darüber hinaus erfüllt aber auch die Funktionsgleichung y = 0 die Differenzialgleichung )

Geraden
wird durch die Funktionen erfüllt.

Kreise
Aus der Gleichung des Kreises in Mittelpunktslage folgt:


Man überzeuge sich durch Einsetzen der Kreisgleichung.

Aus der Gleichung des Kreises in beliebiger Lage
.

Ellipsen
Ellipsen in Mittelpunktslage haben die Gleichung
Ihre Differenziation ergibt also

Hyperbeln
Die Hyperbelgleichung .

Aus den Hyperbelgleichungen erhält man durch Differenziation

Beispiel
Die Exponentialfunktion erfüllt die Differenzialgleichungen
usw.
führt nach Trennung der Variablen auf

ist eine lineare homogene Differenzialgleichung mit konstanten Koeffizienten.
Der Ansatz mit den Wurzeln
und die Darstellung der Kurvenschar
Es ist zu empfehlen, auch zu untersuchen.

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