Как решить уровнение y"- 5y' +6y =(18x+21)e^3x

HOHOL666 HOHOL666    3   26.09.2019 18:20    0

Ответы
Настя12611 Настя12611  08.10.2020 20:47
Найдем сначала общее решение соответствующего однородного уравнения:
y''-5y'+6y=0
Пусть y=e^{kx} , тогда получим характеристическое уравнение:
k^2-5k+6=0\\k_1=2;~~~k_2=3

Общее решение однородного уравнения: \overline{y}=C_1e^{2x}+C_2e^{3x}

Рассмотрим функцию f(x)=(18x+31)e^{3x}, где P_n(x)=18x+31~~\Rightarrow~~~ n=1 и \alpha =3

Сравнивая \alpha с корнями характеристического уравнения, и принимая во внимания, что n=1 частное решение будем искать в виде:
\widetilde{y}=xe^{3x}(Ax+B)=Ax^2e^{3x}+Bxe^{3x}\\ \\ y'=2Axe^{3x}+3Ax^2e^{3x}+Be^{3x}+3Bxe^{3x}\\ \\ y''=2Ae^{3x}+6Axe^{3x}+6Axe^{3x}+9Ax^2e^{3x}+3Be^{3x}+3Be^{3x}+9Bxe^{3x}

Подставив в исходное уравнение и приравнивая коэффициенты при степени х, получим система уравнений

\displaystyle \left \{ {{2A=18} \atop {2A+B=31}} \right. ~~~\Rightarrow~~ \left \{ {{A=9} \atop {B=13}} \right.

Частное решение: \widetilde{y}=xe^{3x}(9x+13)

Общее решение неоднородного уравнения:
        y=\overline{y}+\widetilde{y}=C_1e^{2x}+C_2e^{3x}+xe^{3x}(9x+13)
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика