Отыскать общее решение дифференциального уравнения  [tex]y039;039;+py039;+qy=f(x)[/tex] и  приватное

Отыскать общее решение дифференциального уравнения y''+py'+qy=f(x) и приватное решение, удовлетворяющее исходным условиям y=y_0, y'=y'_0 при x=0.

y''-4y'+3y=3e^2x; y_0=2, y'_0=-1

Задать свой вопрос
1 ответ

Поначалу решим общее однородное уравнение:

y''-4y'+3y=0

Для этого составим характеристическое уравнение:

\lambda^2-4\lambda+3=0 

Находим корешки, получаем: 

\lambda_1=1, \lambda_2=3 

 Тогда общее решение однородного уравнения запишется как:

 y(x)=C_1e^\lambda_1x+C_2e^\lambda_2x=C_1e^x+C_2e^3x

 

Сейчас найдем приватное решение неоднородного уравнения.

Попробуем подобрать его, вообщем здесь видно, что приватное решение этого уравнения будет y(x)=-3e^2x 

 

Если таковой вариант нахождения приватного решения не подходит, то можно решать все долго и по формулам: 

для этого воспользуемся способом вариации неизменной, дл это представим C1 и С2 как функции от х  и решим все по формуле:

\left \ C'_1(x)e^x+C'_2(x)e^3x=0 \atop C'_1(x)e^x+3C'_2(x)e^3x=3e^2x \right. 

Разделим 1-ое и 2-ое уравнениея на e^x , выразим из 1го уравнения C'_1(x) получим  C'_1(x)=-C'_2(x)e^2x

Сейчас подставим это во 2-ое уравнение и получим, после всех сокращений:

 

C'_2(x)=\frac12, C_2(x)=\fracx2  Сейчас найдем C1(x)

 

C'_1(x)=-\frac12e^2x, C_1(x)=-\frac14e^2x 

Подставляем отысканные C1 и C2 и получаем:

 Приватное решение в виде:

 

\fracx2e^x-\frace^2x4e^3x 

 Сейчас найдем общее решение:

Y(x)=общее решение однородного уравнения+приватное решение неоднородного уравнения 

 

 Я размышляю что стоить взять частное решение которое было получено подбором, поэтому что оно проще, да и я мог где нибудь ошибиться в расчетах, потому:

Y(x)=C_1e^x+C_2e^3x-3e^2x (1)

 Сейчас решаем задачку Коши:

Она содержится в нахождении C1 и C2

Все просто, подставим в решение (1) вместо x число 0, а вместо y число 2 (это соответсвует y(0)=2)

2=C_1+C_2-3, C_1+C_2=5, C_1=5-C_2

Сейчас возьмем производную и подставим в нее заместо x ноль, а заместо y -1

 Y'(x)=e^x(C_1+3e^x(C_2e^x-2))

 -1=(C_1+3(C_2-2))=C_1+3C2-6=-1, C1+3C2=5

Получили систему уравнение:

 \left \ C_1=5-C_2 \atop  C1+3C2=5 \right

Отсюда C2=0, C1=5.

Сейчас запишем ответ:

ОТВЕТ:   Y(x)=5e^x-3e^2x 

 

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Последние вопросы
Анна хорошо учится у неё много подруг свободное от учёбы время

Обществознание.

10) Килограмм конфет дороже килограмма печенья на 52 р. За 8

Математика.

Во сколько раз число атомов кислорода в земной коре больше числа

Химия.

Составить монолог от имени дневника двоечника 7-10 предложений

Русский язык.

Рассматривая литературный язык как сложное взаимодействие книжного языка и разговорного,В.И.Чернышёв горячо

Разные вопросы.

Арабы входят в __________________ групп народов. Местом расселения арабов с незапамятных

Разные вопросы.

Грузовой автомобиль марки краз за одну поездку может доставить 7.500 кирпичей

Математика.

Определить предложения какие они по цели высказывания и по интонации

Русский язык.

"Три толстяка" Называли эту площадь Площадью Звезды последующей причине.

Русский язык.

на одной грядке коротышки посадили 3 ряда морковок по 8 штук

Разные вопросы.

Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт