Найдем последний 30-й член прогрессии по формуле an=a1+d(n-1):
а30=16+2*29=84
Т.к. максимальный член больше 70, то в этой прогрессии встретим числа 38 и 70, но не встретим 53, т.к. разность прогрессии - четное число и первый член прогрессии - четное число.
Найдем, какими по порядку членами являются числа 38 и 70 (из формул выше).
Перед нами линейное дифференциальное уравнение 2го порядка, с постоянными коэффициентами, к тому же неоднородное. Общее решение неоднородного уравнения находится в виде суммы общего решения однородного уравнения (правую часть заменить на 0), и какого нибудь ненулевого частного решения неоднородного уравнения. Приступим. Отработаем однородное уравнение (2) Cоответствующее характеристическое уравнение: (3) (3) Обычное квадратное уравнение. Его корни:
где D - дискриминант уравнения (3) D=1-4*1*(-2)=1+8=9 Хороший дискриминант, корень нацело извлекается и корни получаются действительные. Ладно продолжаем (4) (5) Общее решение однородного уравнения (2) получается в виде: (6) Где и произвольные константы (постоянные). С учетом (4), (5) общее решение (6) выглядит так: (7) Так, есть общее решение однородного уравнения. Теперь надо найти частное решение неоднородного. Частное решение ищем в таком виде: (8) Где A и B некоторые коэффициенты, значения которых нам надо подобрать. Подбирать будем так: Найдем 1-ю и 2-ю производные (8) и подставим их и (8) в уравнение (1) вместо , и y. 1-я производная частного решения: (9) 2-я производная: (10) Ну вот, подставляем (8), (9), (10) в уравнение (1):
Раскрываем скобки и перегруппировываем слагаемые в левой части:
Таким образом получили такое соотношение для определения "неопределенных коэффициентов" A и B: (11) Приравниваем коэффициенты в правой и левой частях (11) при одинаковых степенях е. получаем :
фактически простая система обычных линейных уравнений, решив которую, получаем: (12) Теперь, с учетом (12), частное решение (8) примет вид: (13) Ну вот, объеденяя (7) и (13), получаем общее решение уравнения (1): (14)
Фуу! Кажется все! Проверку, выполнять пока не буду Надо чайку хлебнуть. Неленивый может сам подставить (14) в (1) и проверить получится ли равенство. :)
d=18-16=2
Найдем последний 30-й член прогрессии по формуле an=a1+d(n-1):
а30=16+2*29=84
Т.к. максимальный член больше 70, то в этой прогрессии встретим числа 38 и 70, но не встретим 53, т.к. разность прогрессии - четное число и первый член прогрессии - четное число.
Найдем, какими по порядку членами являются числа 38 и 70 (из формул выше).
16+2(n-1)=38
2n-2=38-16=22
2n=22+2=24
n=12, т.е. число 38 - 12-й член прогрессии
16+2(n-1)=70
2n-2=70-16=54
2n=54+2=56
n=28, т.е. число 70 - 28-й член прогрессии
Перед нами линейное дифференциальное уравнение 2го порядка, с постоянными коэффициентами, к тому же неоднородное.
Общее решение неоднородного уравнения находится в виде суммы общего решения однородного уравнения (правую часть заменить на 0), и какого нибудь ненулевого частного решения неоднородного уравнения.
Приступим. Отработаем однородное уравнение
(2)
Cоответствующее характеристическое уравнение:
(3)
(3) Обычное квадратное уравнение. Его корни:
где D - дискриминант уравнения (3)
D=1-4*1*(-2)=1+8=9 Хороший дискриминант, корень нацело извлекается и
корни получаются действительные. Ладно продолжаем
(4)
(5)
Общее решение однородного уравнения (2) получается в виде:
(6)
Где и произвольные константы (постоянные).
С учетом (4), (5) общее решение (6) выглядит так:
(7)
Так, есть общее решение однородного уравнения. Теперь надо найти частное решение неоднородного.
Частное решение ищем в таком виде:
(8)
Где A и B некоторые коэффициенты, значения которых нам надо подобрать.
Подбирать будем так: Найдем 1-ю и 2-ю производные (8) и подставим их и (8) в уравнение (1) вместо , и y.
1-я производная частного решения:
(9)
2-я производная:
(10)
Ну вот, подставляем (8), (9), (10) в уравнение (1):
Раскрываем скобки и перегруппировываем слагаемые в левой части:
Таким образом получили такое соотношение для определения "неопределенных коэффициентов" A и B:
(11)
Приравниваем коэффициенты в правой и левой частях (11) при одинаковых степенях е. получаем :
фактически простая система обычных линейных уравнений, решив которую, получаем: (12)
Теперь, с учетом (12), частное решение (8) примет вид:
(13)
Ну вот, объеденяя (7) и (13), получаем общее решение уравнения (1):
(14)
Фуу! Кажется все! Проверку, выполнять пока не буду Надо чайку хлебнуть. Неленивый может сам подставить (14) в (1) и проверить получится ли равенство. :)