Знайти загальний розв'язок диференціального рівняння y''+y=4xe^x

Brutal94 Brutal94    2   17.03.2021 20:37    1

Ответы
ZL708 ZL708  16.04.2021 20:39

решить дифф.уравнение

\displaystyle y``+y=4xe^{x}

1) Найдем общее решение соответствующего однородного уравнения:

\displaystyle y``+y=0

Составим и решим характеристическое уравнение:

\displaystyle v^2+1=0\\\\v^2=-1\\\\v= \pm i

мы получили сопряженные, чисто мнимые комплексные корни, поэтому общее решение:

\displaystyle Y=C_1cosx+C_2sinx

2) Частное решение неоднородного уравнения ищем в виде:

\displaystyle y=(Ax+B)*e^x

тогда

\displaystyle y`=A*e^x+(Ax+b)*e^x=e^x(Ax+A+B)\\\\y``=e^x(Ax+A+B)+e^x*A=e^x(Ax+2A+B)

Подставим y`` и y в левую часть неоднородного уравнения

\displaystyle e^x(Ax+2A+B)+e^x(Ax+B)=4x*e^x |:e^x\\\\Ax+2A+B+Ax+B=4x\\\\2Ax+2A+2B=4x\\\\2Ax=4x; A=2\\\\2A+2B=0; B=-2

таким образом

\displaystyle y=(2x-2)e^x

Запишем общее решение

\displaystyle y=C_1cosx+C_2sinx+(2x-2)e^x

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра