Ein Test fuer Inline-Formeln: \( \sqrt{a} = \frac{3}{5} = \frac{\sqrt{9}}{\sqrt{25}} = \sqrt{\frac{9}{25}}\). Hieraus folgt \( a = \frac{9}{25} \).
Randwertproblem für den Laplace-Operator:
\begin{eqnarray}
\Delta u(x) + \lambda u(x) &=& f(x), \quad x \in \Omega\\
u(x) &=& g(x), \quad x \in \partial \Omega.
\end{eqnarray}
Inline-Formel: \(\alpha : V \rightarrow {\cal P}(V') \), Eqnarray:
Randwertproblem für den Laplace-Operator:
\begin{eqnarray}
\Delta u(x) + \lambda u(x) &=& f(x), \quad x \in \Omega\\
u(x) &=& g(x), \quad x \in \partial \Omega.
\end{eqnarray}
Natürlich kann man für praktische Rechnungen die Reihe \eq{4}
abbrechen, wenn die folgenden Terme genügend klein sind.
Ganz kleine Schriftgröße:
Lösung eines Systems linearer gewöhnlicher
Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten
Gegeben sei das Anfangswertproblem
\begin{align}
g'(t) &= A g(t) + c(t), \\
g(0) &= a.
\end{align}
wobei \( A \in \mathbb{R}^{n \times n} \) eine gegebene quadratische
Matrix ist, \( c(t) \in \mathbb{R}^n \) für jede Zeit \(t \)
einen gegebenen Vektor bedeutet und \( a \in \mathbb{R}^n \) der Vektor
der Anfangswerte ist. Gesucht ist die Lösungs \( t \mapsto g(t)
\in \mathbb{R}^n \).
Genau wie bei einer (skalaren) gewönlichen Differentialgleichung ist
die Lösung gegeben durch die Formel
$$
g(t) = e^{At} a + \int_0^t e^{A(t-s)} c(s)\, ds,
$$
wobei die Matrixexponentialfunktion definiert ist durch
\begin{equation}\label{E4}
e^{At} = \sum_{k=0}^\infty \frac{(At)^k}{k!}.
\end{equation}
Die Matrixexponentialfunktion ist also durch dieselbe Reihe definiert
wie die gewöhnliche Exponentialfunktion, jedoch sind \( e^{At} \) und
\( e^{A(t-s)} \) quadratische \( n\times n \)-Matrizen. \(e^{At}\) hat ganz
ähnliche Eigenschaften wie die gewöhnliche Exponentialfunktion:
die Reihe konvergiert für alle \( t \in \mathbb{R} \) und es gilt
$$
\frac{d}{dt} e^{At} = A e^{At}, \qquad e^{A0} = e^0 = I,
$$
mit der Einheitsmatrix
\[ I =
\begin{pmatrix}
1 & 0 & 0 & \ldots & 0 \\
0 & 1 & 0 & \ldots & 0 \\
\vdots &&&& \\
0 & 0 & 0 & \ldots & 1
\end{pmatrix}.
\]
\( e^{At} a \in \mathbb{R}^n \) ist das Matrixprodukt der Matrix \(
e^{At} \) mit dem Vektor \(a \).