Отыскать общее решение системы дифференциального уравнения и выделить приватное решение,

Отыскать общее решение системы дифференциального уравнения и выделить приватное решение, удовлетворяющее начальным
условиям

Задать свой вопрос
1 ответ
Продифференцируем 1-ое уравнение, имеем

x''=7x'+3y'\Rightarrow  \frac13 x''-\frac73x'=y' и  y=\frac13 x'-\frac73 x

Подставляем все эти данные во 2-ое уравнение, получим

\frac13 x''-\frac73 x'=x+5(\frac13 x'-\frac73 x)\\ \\ \frac13 x''-\frac73 x'=x+\frac53 x'-\frac353 x\\ \\ \frac13 x''-4x'+\frac323x =0\cdot 3\\ \\ x''-12x'+32x=0

заключительное уравнение является дифференциальным уравнением с неизменными коэффициентами, однородным уравнение.

Пусть x=e^kt, тогда получим характеристическое уравнение:
k^2-12k+32=0\\ (k-6)^2-4=0\\ \\ k_1=4;k _2=8

x=C_1e^4t+C_2e^8t

Тогда 

y=\frac13 (C_1e^4t+C_2e^8t)'_t-\frac73 (C_1e^4t+C_2e^8t)=\\ \\ = \frac43 C_1e^4t+\frac83 C_2e^8t-\frac283 C_1e^4t-\frac563 C_2e^8t=-8C_1e^4t-16C_2e^8t

Найдем сейчас приватное решение, подставляя исходные условия

\displaystyle  \left \ 2=C_1+C_2 \atop 2=-8C_1-16C_2 \right. \Rightarrow \left \ 16=8C_1+8C_2 \atop 2=-8C_1-16C_2 \right. \\ \\ \\ 18=-8C_2\Rightarrow C_2=-2.25\\ \\ C_1=2-C_2=2+2.25=4.25


Частное решение:  \boxedx=4.25e^4t-2.25e^8t и \boxedy=-34e^4t+36e^8t
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Последние 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