отыскать общее решение дифф. уравнения y039;039;039;+4y039;039;+5y039;+2y=(12x+16)*e^x

Отыскать общее решение дифф. уравнения y'''+4y''+5y'+2y=(12x+16)*e^x

Задать свой вопрос
1 ответ
Найдем поначалу общее однородное уравнение

y'''+4y''+5y'+2y=0

Перейдем к характеристическому уравнению. 
Пусть y=e^kx, тогда получаем

k^3+4k^2+5k+2=0\\ k^3+k^2+3k^2+3k+2k+2=0\\ k^2(k+1)+3k(k+1)+2(k+1)=0\\ (k+1)(k^2+3k+2)=0\\ (k+1)(k^2+k+2k+2)=0\\ (k+1)(k(k+1)+2(k+1))=0\\ (k+1)^2(k+2)=0\\ k=-1\\ k=-2

Тогда общее решение однородного уравнения имеет вид:

y_o=C_1e^-2x+C_2e^-x+xC_3e^-x

Нахождение приватного решения;

y'''+4y''+5y'+2y=4e^x(3x+4)

n=1 то частное решение будем искать в виде: \widetildey=e^x(Ax+B)

Найдем производные

y'=e^x(Ax+A+B)\\ \\ y''=e^x(2A+Ax+B)\\ \\ y'''=e^x(B+3A+Ax)

Подставим в начальное уравнение, сократив на e^x

B+3A+Ax+8A+4Ax+4B+5Ax+5A+5B+2Ax+2B=\\ \\ \\ =12x+16\\ \\ \\ 12Ax+16A+12B=12x+16

Приравниваем коэффициенты при степени х

\displaystyle  \left \ 12A=12 \atop 16A+12B=16 \right. \to \left \ A=1 \atop B=0 \right.

Тогда решение приватного решения будет иметь вид:

\widetildey=xe^x

Общее решение данного дифференциального уравнения:

\boxed\doty=y_o+\widetildey=C_1e^-2x+C_2e^-x+xC_3e^-x+xe^x
Nikolaj Hlopenov
спасибо огромное
, 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