Найти общее решение y"-7y039;=3x^2+4x+4

Найти общее решение y"-7y'=3x^2+4x+4

Задать свой вопрос
Ксения Ланеман
y"-7y'=3x^2+4x+4 y=pp-7p=3x^2+4x+4p=C*e^7x+popo = A x^2+Bx + Dp-7p = 2A x+B - 7A x^2-7Bx + 7D=3x^2+4x+4 - 7A = 32A -7B=4B+7D=4и так далее ...
1 ответ
Данное уравнение - линейное неоднородное. 
Общее решение линейного неоднородного уравнения есть сумма общего решения подходящего линейного однородного уравнения и приватного решения начального неоднородного.
Соответствующее однородное уравнение имеет вид
y'' - 7y' = 0
Подходящее характеристическое уравнение имеет вид
k^2 - 7k = 0.
Его корешки k_1 = 0, k_2 = 7.
Общее решение однородного уравнения имеет вид
y_0(x) = C_1e^7x + C_2, где C1, C2 - произвольные неизменные.
Найдем приватное решение неоднородного уравнения. Создадим это способом подбора.
Так как один из корней характеристического уравнения равен нулю, то "явный подбор" y = Ax^2 + Bx + C следует помножить на x и в таком виде отыскивать решение. То есть, отыскиваем частное решение неоднородного уравнения в виде \tildey(x) = x(Ax^2+Bx+C), где A, B, C - неизвестные числа.
Дифференцируя, обретаем выражения для y' и y'':
y' = 3Ax^2+2Bx+C \\ y'' = 6Ax+2B.
Подставляем полученные выражения в уравнение:
(6Ax+2B) - 7(3Ax^2+2Bx+C) = 3x^2+4x+4 \\ -21Ax^2+(6A-14B)x+(2B-7C) = 3x^2+4x+4.
Сравнивая коэффициенты при схожих степенях, будем иметь:
\left\\beginmatrix-21A=3\\6A-14B=4\\2B-7C=4\endmatrix\right.
Решая эту систему, имеем:
\left\\beginmatrix A=- \frac17 \\ B=- \frac1749 \\ C=- \frac230343  \endmatrix\right.
То есть, приватное решение неоднородного уравнения есть
\tildey(x) = - \frac17 x^3 - \frac1749 x^2 -  \frac230343 x.
Означает общее решение неоднородного уравнения имеет вид
y(x) = y_0(x) + \tildey(x) = C_1e^7x + C_2 - \frac17 x^3 - \frac1749 x^2 - \frac230343 x.
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


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