Отыскать общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения второго порядка.

Найти общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения второго порядка.

Задать свой вопрос
1 ответ
4.9. y''-3y'+2y = 3cosx + 19sinx

Поначалу найдём общее решение Y однородного уравнения:
y''-3y'+2y = 0

Сочиняем характеристическое уравнение и находим общее решение Y:
\lambda ^2 -3\lambda +2 = 0 \\  \\ \lambda_1,2 = \frac3 \pm  \sqrt3^2-4*1*2 2*1 =  \frac3\pm12  \\  \\ \lambda_1 = 1 \\ \lambda_2 = 2 \\  \\ Y = C_1 e^x + C_2 e^2x

Т.к. в правой доли функция из синусов и косинусов f(x) = 3cosx + 19sinx, приватное решение ищем в виде y = Acosx + Bsinx.
Найдём производные:
y' = -Asinx + Bcosx
y'' = -Acosx - Bsinx

Подставляем в начальное уравнение и способом неопределённых коэффициентов обретаем А и В:
y''-3y'+2y = 3cosx + 19sinx \\  \\ -Acosx - Bsinx -3(-Asinx + Bcosx) + 2(Acosx + Bsinx) =  \\ = 3cosx + 19sinx \\  \\ cosx (A-3B) + sinx (B+3A) =  3cosx + 19sinx \\  \\ A - 3B = 3 \\ B + 3A = 19 \\  \\ A =3 + 3B;  \\ B+3(3 + 3B) = 19 \\ 10B =10 \\ B=1 \\ A=3+3*1 = 6

Итак, частное решение:
y = 6cosx +sinx

Остаётся просуммировать общее и приватное решение, т.е. Y+y

y = C_1 e^x + C_2 e^2x + 6cosx +sinx
, 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