Решите дифференциальное уравнение: y''+y'=x

nexorosheva06 nexorosheva06    3   02.06.2019 22:58    3

Ответы
Аннапомогите Аннапомогите  03.07.2020 14:49

Найдем сначала общее решение соответствующего однородного уравнения:

y''+y'=0

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

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

y^*=C_1+C_2e^{-x}

Рассмотрим функцию f(x)=x=xe^{0x}

Здесь \alpha =0;~~ P_n(x)=x~~~\Rightarrow~~~ n=1

Сравнивая α с корнями характеристического уравнения и, принимая во внимания, что n=1, частное решение будем искать в виде:

\overline{y}=x(Ax+B)=Ax^2+Bx\\ y'=2Ax+B\\ y''=2A

Подставим в исходное дифференциальное уравнение:

2A+2Ax+B=x

Приравниваем коэффициенты при степенях х:

\displaystyle \left \{ {{2A+B=0} \atop {2A=1}} \right. ~~~~\Rightarrow~~~~\left \{ {{B=-1} \atop {A=0.5}} \right.

Частное решение: \overline{y}=\dfrac{x^2}{2}-x

Общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения:

y=y^*+\overline{y}=C_1+C_2e^{-x}+\dfrac{x^2}{2}-x

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика