Найти общее решение дифференциального уравнения: заранее

Andylov Andylov    2   16.09.2019 20:20    0

Ответы
huhrova23 huhrova23  07.10.2020 20:27
Сначала найдем общее решение соответствующего однородного уравнения

k^2-k=0;~~~~ k(k-1)=0;~~~ k_1=0;~~ k_2=1

\overline{y}=C_1+C_2e^x

Рассмотрим функцию f(x)=x^3

\alpha =0 ;   P_n(x)=x^3;~~~\Rightarrow~~~n=3

Сравнивая \alpha с корнями характеристического уравнения, и принимая во внимая, что n=3, частное решение будем искать в виде:
   \widetilde{y}=x\bigg(Ax^3+Bx^2+Cx+D\bigg)=Ax^4+Bx^3+Cx^2+Dx

y'=4Ax^3+3Bx^2+2Cx+D\\ y''=12Ax^2+6Bx+2C

И подставляем все эти данные в исходное уравнение
12Ax^2+6Bx+2C-4Ax^3-3Bx^2-2xC-D=x^3\\ -4Ax^3+x^2\bigg(12A-3B\bigg)+x\bigg(6B-2C\bigg)+\bigg(2C-D\bigg)=x^3

Приравниваем коэффициенты при степени х.

\begin{cases}
 & \text{ } -4A=1 \\ 
 & \text{ } 12A-3B=0 \\ 
 & \text{ } 6B-2C=0\\ 
 & \text{ } 2C-D=0 
\end{cases}~~~~\Rightarrow~~~~ \begin{cases}
 & \text{ } A=- \dfrac{1}{4} \\ 
 & \text{ } B=-1 \\ 
 & \text{ } C=-3 \\ 
 & \text{ } D=-6 
\end{cases}

Частное решение: \widetilde{y}=- \dfrac{x^4}{4} -x^3-3x^2-6x

Тогда общее решение неоднородного уравнения :

                                     \boxed{y=\overline{y}+\widetilde{y}=C_1+C_2e^x- \dfrac{x^4}{4} -x^3-3x^2-6x}
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика