Решить дифференциальное уравнение:


Решить дифференциальное уравнение:

lizavetadremina lizavetadremina    2   08.07.2021 19:28    0

Ответы
marinaschakina marinaschakina  07.08.2021 20:28

Пошаговое объяснение:

решение будем искать как сумму общего и частного решения

y(x)=y_c(x)+y_p(x)

1 общее решение

y'' +5y' = 0

делаем замену

\displaystyle y=e^{\lambda x}

тогда

\displaystyle y'=(e^{\lambda x})'=\lambda e^{\lambda x}\qquad y''=(\lambda e^{\lambda x})'=\lambda^2e^{\lambda x}

\displaystyle \lambda^2 e^{\lambda x}+5\lambda e^{\lambda x}=0\qquad e^{\lambda x}(\lambda^2+5\lambda)=0

поскольку \displaystyle e^{\lambda x}\neq 0\quad for \quad \forall \lambda, то получим

\displaystyle \lambda^2+5\lambda =0 \quad \Rightarrow \lambda_1=0\quad \lambda_2=-5

\lambda_1=0  дает нам решение \displaystyle y_1=C_1e^{0*x}=C_1

\lambda_2=-5  дает решение \displaystyle y_2=C_2e^{-5x}

и тогда общее решение будет

\displaystyle y_c(x)= C_1+C_2e^{-5x}

2 теперь переходим к частному решению

его ищем в виде   \displaystyle y_p(x)=a_1e^{-2x}

\displaystyle y_p'=(a_1e^{-2x})'=-2a_1e^{-2x}\qquad y_p''=(-2a_1e^{-2x})'=4a_1e^{-2x}

\displaystyle 4a_1e^{-2x}-10e^{-2x}=e^{-2x}\quad \Rightarrow \quad a_1=-\frac{1}{6}\\\\y_p(x)=-\frac{1}{6} e^{-2x}

и вот теперь мы получим полный ответ

\displaystyle y(x) = -\frac{1}{6} e^{-2x}+C_2e^{-5x}+C_1

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика