tutotveti.ru
Предметы
Биология
Українська мова
Музыка
Французский язык
Физика
МХК
Обществознание
Психология
ОБЖ
Право
Беларуская мова
Литература
Химия
Українська література
Экономика
Немецкий язык
География
Информатика
Қазақ тiлi
Геометрия
Английский язык
Русский язык
Окружающий мир
Алгебра
История
Другие предметы
Видео-ответы
ПОИСК
Войти
Регистрация
Алгебра
Найти обшее решение уравнения:
Найти обшее решение уравнения: у''+4у=3хсо есть кто -нибудь, умеющий решать?
kermantanja
1 17.09.2019 11:40
0
Ответы
lotostp
07.10.2020 21:41
1) Найдем общее решение однородного уравнения:
y''+4y=0
Характеристическое уравнение:
k²+4=0
k²=-4
k=+-√(-4)=+-√4i²=+-2i
k=α+-β*i
α=0 β=2
Общее решение однородного ДУ имеет вид:
у.оо=exp(αx)*(C1*cos(βx)+C2*sin(βx))=
=exp(0)*(C1*cos(2x)+C2*sin(2x))=
=C1*cos(2x)+C2*sin(2x)
2) Найдем частное решение неоднородного уравнения
Правая часть имеет вид:
f(x)=3x*cos2x=exp(0*x)*((Ax+B)*cos2x+(Cx+D)*sin2x)
Т.к. k=α+βi=2i является корнем характеристического уравнения, тогда частное решение ищем в виде:
у.чн=x*((Ax+B)*cos2x+(Cx+D)*sin2x))=(Ax²+Bx)*cos2x+(Cx²+Dx)*sin2x
у.чн'=(A²x+Bx)'*cos2x+(Ax²+Bx)*(cos2x)'+(Cx²+Dx)'*sin2x+(Cx²+Dx)*(sin2x)'=
=(2Ax+B)*cos2x+(Ax²+Bx)*(-2)*sin2x+(2Cx+D)*sin2x+(Cx²+Dx)*2cos2x=
=(2Ax+B+2Cx²+2Dx)*cos2x+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)*sin2x
у.чн''=(2Ax+B+2Cx²+2Dx)' *cos2x+(2Ax+B+2Cx²+2Dx)*(cos2x)'+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)'*sin2x+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)*(sin2x)'=
=(2A+4Cx+2D)*cos2x+(2Ax+B+2Cx²+2Dx)*(-2)*sin2x+(-4Ax-2B+2C)*sin2x+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)*2cos2x=
=(2A+4Cx+2D-4Ax²-4Bx+4Cx+2D)*cos2x+
+(-4Ax-2B-4Cx²-4Dx-4Ax-2B+2C)*sin2x=
=(2A+8Cx+4D-4Ax²-4Bx)*cos2x+(-8Ax-4B-4Cx²-4Dx+2C)*sin2x
Подставим в исходное уравнение:
(2A+8Cx+4D-4Ax²-4Bx)*cos2x+(-8Ax-4B-4Cx²-4Dx+2C)*sin2x+
+(4Ax²+4Bx)*cos2x+(4Cx²+4Dx)*sin2x=3x*cos2x
(2A+8Cx+4D)*cos2x+(-8Ax-4B+2C)*sin2x=3x*cos2x
х*cos2x: 8C=3 C=3/8
cos2x: 2A+4D=0 ⇒ A=-2D
x*sin2x: -8A=0 ⇒ A=0
sin2x: -4B+2C=0 ⇒ -2B+C=0 ⇒ B=1/2C=1/2*3/8=3/16
D=0
Тогда
у.чн=3/16x*cos2x+3/8x²*sin2x
3) Найдем общее решение неоднородного уравнения:
у.он=у.оо+у.чн=
=C1*cos(2x)+C2*sin(2x)+3/16x*cos2x+3/8x²*sin2x
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра
PANDAnumber
24.02.2021 12:58
Знатоки алгебры Только начали проходить тему: Производная сложной функции. Производные обратных тригонометрических функций (на фото)...
135670ш8ге5
24.02.2021 12:58
В арифметичній прогресії (an) задано a1 = – 4, a3 = – 2. Укажіть формулу для знаходження n-го члена цієї прогресії....
577656
24.02.2021 13:00
На отдельных карточках написаны числа от 1 до 9, каждое 1 раз. Вероника наугад вытаскивает две карточки. Какова вероятность того, что сумма чисел на вытащенных карточках будет равна...
DimaKravshenco
08.08.2019 22:10
Можно подробно 1.если к задуманному целому числу прибавить 2 и эту сумму разделить на 6,то полученное частное будет больше 9.если из этого же задуманного числа вычесть 5 и разность...
камила507
08.08.2019 22:10
(2x+5)в квадроте подскажите . (16-30y)в квадроте. зарение...
manya48
08.08.2019 22:10
2cos1140(градусов)-1/2sin *2100(градусов)-3tg1470(градусов)-1/3*ctg1575(градусов)...
AlesyaDreamer
08.08.2019 22:10
ответьте на вопрос. 1. преобразуйте уравнение 2x – y + 3 = 0 к виду линейной функции y = kx + m. чему равны k и m?...
Юля5454554
08.08.2019 22:10
Умоляю ! скорость течения реки 3 км/ч. катер км по течению реки и 24 км-против течения реки, затратив на весь путь 3 часа. найти собственную скорость катера....
Настя040827
25.09.2019 20:50
Напишите письмо другу по про погоду в россии осенью. предложений 5-6 только не...
Maks2222222222
25.09.2019 22:20
Разложить на множители 21а+28y= 3a+3+na+n= 16xво2 степени-25yво 2 степени= mво 2 степени+ 4m+4...
Популярные вопросы
Втрех вагонах поезда еде 80 человек. в 1 и 2 вагоне вместе 56 человек а во втором...
3
В2006 году у наташи спросили когда ты родилась? позавчера мне было только 9 лет,...
2
Сравнить крестьянскую войну под предводительством с.т. разина и крестьянскими...
3
Какое значение в природе имеют крестоцветные?...
3
Вслове медузиха выделить суффикс и написать два слова с суффиксом-синонимом имеющим...
3
Напишите сочинение на тему: наши поступки,следуют за нами ....
3
Descrierea unei calatoriri in viitor...
2
Выписать из текста в столбик личные местоимения вместе с предлогами, указывая...
3
Швидкість катера за тичією річки дорівнює 34,2 км/год, а власна швидкість катера-31,5...
3
Представьте в виде неправильных дробей любые пять натуральных чисел, включая единицу....
3
y''+4y=0
Характеристическое уравнение:
k²+4=0
k²=-4
k=+-√(-4)=+-√4i²=+-2i
k=α+-β*i
α=0 β=2
Общее решение однородного ДУ имеет вид:
у.оо=exp(αx)*(C1*cos(βx)+C2*sin(βx))=
=exp(0)*(C1*cos(2x)+C2*sin(2x))=
=C1*cos(2x)+C2*sin(2x)
2) Найдем частное решение неоднородного уравнения
Правая часть имеет вид:
f(x)=3x*cos2x=exp(0*x)*((Ax+B)*cos2x+(Cx+D)*sin2x)
Т.к. k=α+βi=2i является корнем характеристического уравнения, тогда частное решение ищем в виде:
у.чн=x*((Ax+B)*cos2x+(Cx+D)*sin2x))=(Ax²+Bx)*cos2x+(Cx²+Dx)*sin2x
у.чн'=(A²x+Bx)'*cos2x+(Ax²+Bx)*(cos2x)'+(Cx²+Dx)'*sin2x+(Cx²+Dx)*(sin2x)'=
=(2Ax+B)*cos2x+(Ax²+Bx)*(-2)*sin2x+(2Cx+D)*sin2x+(Cx²+Dx)*2cos2x=
=(2Ax+B+2Cx²+2Dx)*cos2x+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)*sin2x
у.чн''=(2Ax+B+2Cx²+2Dx)' *cos2x+(2Ax+B+2Cx²+2Dx)*(cos2x)'+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)'*sin2x+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)*(sin2x)'=
=(2A+4Cx+2D)*cos2x+(2Ax+B+2Cx²+2Dx)*(-2)*sin2x+(-4Ax-2B+2C)*sin2x+(-2Ax²-2Bx+2Cx+D)*2cos2x=
=(2A+4Cx+2D-4Ax²-4Bx+4Cx+2D)*cos2x+
+(-4Ax-2B-4Cx²-4Dx-4Ax-2B+2C)*sin2x=
=(2A+8Cx+4D-4Ax²-4Bx)*cos2x+(-8Ax-4B-4Cx²-4Dx+2C)*sin2x
Подставим в исходное уравнение:
(2A+8Cx+4D-4Ax²-4Bx)*cos2x+(-8Ax-4B-4Cx²-4Dx+2C)*sin2x+
+(4Ax²+4Bx)*cos2x+(4Cx²+4Dx)*sin2x=3x*cos2x
(2A+8Cx+4D)*cos2x+(-8Ax-4B+2C)*sin2x=3x*cos2x
х*cos2x: 8C=3 C=3/8
cos2x: 2A+4D=0 ⇒ A=-2D
x*sin2x: -8A=0 ⇒ A=0
sin2x: -4B+2C=0 ⇒ -2B+C=0 ⇒ B=1/2C=1/2*3/8=3/16
D=0
Тогда
у.чн=3/16x*cos2x+3/8x²*sin2x
3) Найдем общее решение неоднородного уравнения:
у.он=у.оо+у.чн=
=C1*cos(2x)+C2*sin(2x)+3/16x*cos2x+3/8x²*sin2x