Найти частное решение дифференциального уравнения, удовлетворяющее заданным начальным условиям.


Найти частное решение дифференциального уравнения, удовлетворяющее заданным начальным условиям.

вика3855 вика3855    1   17.03.2021 14:47    0

Ответы
китии2 китии2  16.04.2021 14:48

y=2xe^{-\frac{x}{2} }

Объяснение:

4y" + 4y' + y = 0,   y(0) = 0, y'(0) = 2

Данное уравнение является линейным однородным дифференциальным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами.

Запишем характеристическое уравнение  

4k² + 4k + 1 = 0

      (2k + 1)² = 0

k₁ = k₂ = -0,5

поэтому общее решение дифференциального уравнения выражается формулой

y=(C_1+C_2\cdot x)e^{-\frac{x}{2} }

Подставим начальные условия и найдем константы С₁ и С₂    

y(0) = 0

y(0)=(C_1+C_2\cdot 0)e^{-\frac{0}{2} }=C_1\Rightarrow C_1=0

Поэтому С₁ =0

y'(0) = 2

Найдем производную функции

y'=C_2\cdot e^{-\frac{x}{2} }+(C_1+C_2\cdot x)\cdot(-\frac{1}{2})\cdot e^{-\frac{x}{2} }

y'(0)=C_2\cdot e^{-\frac{0}{2} }-(0+C_2\cdot 0)\cdot\frac{1}{2}\cdot e^{-\frac{0}{2} }=C_2\Rightarrow C_2=2

Запишем частное решение уравнения

y=2xe^{-\frac{x}{2} }

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Другие предметы