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Alt 30.03.10, 23:05
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richy richy ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: kleine numerische Tricks

ANWENDUNG ITERATIVER KREIS
************************

Dieser stellt keine PDE dar, aber ein gekoppeltes System.
Viel Neues ist nicht zu erwarten. Insbesonders keine reellen Eigenwerte, denn die Systemfunktion ist eine Drehmatrix.

Zitat:
Iterativer Kreis :
****************************
z_re[k+1]=c_re*z_re[k]-c_im*z_im[k]
z_im[k+1]=c_im*z_re[k]+c_re*z_im[k]
****************************

In Vektorschreibweise
z[k+1]=A*z[k] mit der Matrix A=

*********
c_re , -c_im
c_im , c_re
*********
mit
c_re=cos(2*Pi/N)
c_im=sin(2*Pi/N)
Eigenwerte :
*********
L1 := cos(2*Pi/N)-(-sin(2*Pi/N)^2)^(1/2)
L2 := cos(2*Pi/N)+(-sin(2*Pi/N)^2)^(1/2)

L1:=cos(2*Pi/N)-I*sin(2*Pi/N)
L2:=cos(2*Pi/N)+I*sin(2*Pi/N)


Beide Eigenwerte bilden ueber N jeweils einen Halbkreis in der komplexen Ebene.

Die Transformationsmatrix S_1 gemaess der "Handrechnung" vom letzten Beitrag war :

[a21/q, -1]
[a21/q, +1]

mit
q=Wurzel(a21*a21)
eingesetzt :
q=(-sin(2*Pi/N)^2)^(1/2)

sin(2*Pi/N)^2 ist immer positiv daher die Wurzel stets imaginaer
q=I*sin(2*Pi/N)=c_im=sin(2*Pi/N)=I*a21

q=I*a21

Damit erhalten wir fuer die Transformationsmatrix S_1 :

[I, -1]
[I, +1]


Die charakteristische Variablen lauten dann :

C1=I*w1-w2
C2=I*w1+w2

Fuer C1 ergibt die entkoppelte Gleichung :
C1[k+1]=L1*C1[k]
C1[k+1]=(cos(2*Pi/N)+I*sin(2*Pi/N))*C1[k]

ebenso fuer C2
C2[k+1]=(cos(2*Pi/N)+I*sin(2*Pi/N))*C2[k]

Was bringt uns dieses Ergebnis ?
Fast nichts :-)
Denn wir sind ja schon von einer komplexen, entkoppelten Ausgangsgleichung ausgegangen :
Zitat:
Eingesetzt :
z[k+1]:=cos(2*Pi/N)+I*sin(2*Pi/N)*z[k]
******************************
Das Ergebnis sagt uns daher lediglich :
Bisher haben wir wahrscheinlich richtig gerechnet !
Und den Formalismus koennen wir somit fuer andere Probleme anwenden.

Im naechsten Beitrag stelle ich eine Methode vor, wie man die Matrix A fuer die primitiven Variablen [w1,w2] in zwei Matrizen M1 und M2 zerlegt, die jeweils die Eigenwerte und Eigenvektoren der Matrix beinhalten. Also eine gemischt primitive, charakteristische Form.
So long.

Ge?ndert von richy (30.03.10 um 23:07 Uhr)
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