В
Все
У
Українська література
Г
Геометрия
Д
Другие предметы
Э
Экономика
Г
География
О
ОБЖ
М
Математика
М
МХК
Х
Химия
Қ
Қазақ тiлi
Л
Литература
У
Українська мова
О
Обществознание
Ф
Физика
А
Английский язык
А
Алгебра
И
История
Б
Беларуская мова
Б
Биология
М
Музыка
П
Право
И
Информатика
П
Психология
В
Видео-ответы
Н
Немецкий язык
Ф
Французский язык
О
Окружающий мир
Р
Русский язык
gagan1
gagan1
25.07.2021 18:16 •  Математика

Дифференцированные уравнения.

Найти общее решение уравнения.

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

Полное решение, чем подробнее тем лучше. За ранее если очень выручите.

Ответ:
danilvlasov139
danilvlasov139
13.10.2020 20:06

Найдем сначала общее решение соответствующего однородного дифференциального уравнения

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

Пусть y=e^{kx}, мы получим характеристическое уравнение

4k^2+3k-1=0

k_1=-1\\ k_2=\frac{1}{4}

y_{o.o.}=C_1e^{-x}+C_2e^{\frac{x}{4}} — общее решение однородного диф. ур.

Найдём теперь частное решение. Рассмотрим функцию f(x)=5x^2+x

P_n(x)=5x^2+x отсюда n=2; \alpha =0. Сравнивая \alpha с корнями характеристического уравнения и, принимая во внимая, что \alpha =0, частное решение будем искать в виде:

\overline{y}=Ax^2+Bx+C\\ y'=2Ax+B\\ y''=2A

Подставляем в исходное дифференциальное уравнение

4\cdot 2A+3\cdot (2Ax+B)-(Ax^2+Bx+C)=5x^2+x\\ \\ 8A+6Ax+3B-Ax^2-Bx-C=5x^2+x\\ \\ -Ax^2+(6A-B)x+8A+3B-C=5x^2+x

Приравниваем коэффициенты при степени x

-A=5 откуда A=-5

6A-B=1 откуда B=-31

8A+3B-C=0 откуда C=-133

Частное решение: \overline{y}=-5x^2-31x-133

Общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения:

y=y_{o.o.}+\overline{y}=C_1e^{-x}+C_2e^{\frac{x}{4}}-5x^2-31x-133

0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Математика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?