Математика: ☹️❤️ позя ☹️❤️ ☹️❤️ ну позя!?

a) это дифференциальное уравнение первого порядка, разрешенной относительной производной. Также это уравнение с разделяющимися переменными.Переходя к определению дифференциала - уравнение с разделёнными переменнымиИнтегрируя обе части уравнения, получаемПолучили общий интеграл.Найдем решение задачи Коши - частный интеграл. б) Классификация: Дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами, относится к первому виду со специальной правой части.Нужно найти: уо.н. = уо.о. + уч.н.,...

☹️❤️ позя ☹️❤️ ☹️❤️ ну позя!?

Показать ответ

Ответ:

кот933

17.01.2023 20:03

1. Общее решение однородного уравнения y'' - 6y' + 9y = 0

k^2 - 6k + 9 = 0

(k - 3)^2 = 0

k = 3

y = (ax + b)*e^(3x)

2. Частное решение неоднородного y'' - 6y' + 9y = 9x^2 - 12x + 2

Т.к. k <> 0, ищем y в виде px^2 + qx + r

2p - 6(2px + q) + 9(px^2 + qx + r) = 9x^2 - 12x + 2

9px^2 = 9x^2 -> p = 1

-12px + 9qx = -12x -> q = 0

2p - 6q + 9r = 2 -> r = 0

y = x^2

Общее решение: y = x^2 + (ax + b)*e^(3x)

3. Начальные условия в т. 0

y(0) = b = 1

y'(0) = 2x + 3(ax + b)*e^(3x) + a*e^(3x) = 3b + a = 3

b = 1, a = 0

y = x^2 + e^(3x)

0,0(0 оценок)

Ответ:

Dipper17

17.01.2023 20:03

a) это дифференциальное уравнение первого порядка, разрешенной относительной производной. Также это уравнение с разделяющимися переменными.
Переходя к определению дифференциала
$\frac{dy}{dx} =- \frac{y}{2x}$

$\frac{2dy}{y} =- \frac{1}{x}$ - уравнение с разделёнными переменными

Интегрируя обе части уравнения, получаем

$\int \frac{2dy}{y} dx=-\int \frac{1}{x}dx\\ \\ \ln y^2=\ln C-\ln|x|\\ \\ y^2= \frac{C}{x}$

Получили общий интеграл.

Найдем решение задачи Коши
$2^2= \frac{C}{1} \\C=4$

$\boxed{y^2= \frac{4}{x} }$ - частный интеграл.

б) y''-4y'+5y=10x+2

Классификация: Дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами, относится к первому виду со специальной правой части.

Нужно найти: уо.н. = уо.о. + уч.н., где уо.о. - общее решение однородного уравнения, уч.н. - частное решением неоднородного уравнения.

1) Найдем общее решение соответствующего однородного уравнения
y''-4y'+5y=0

Перейдем к характеристическому уравнению, пользуясь методом Эйлера.
Пусть $y=e^{kx}$ , тогда получаем
$k^2-4k+5=0\\ D=b^2-4ac=(-4)^2-4\cdot1\cdot 5=16-20=-4\\ \sqrt{D} =2i\\ k_{1,2}=2\pm i$

Тогда общее решением однородного уравнения примет вид:
$y_{o.o.}=e^{2x}(C_1\cos x+C_2\sin x)$

2) Нахождение частного решения.
Рассмотрим функцию $f(x)=10x+2=e^{0x}(10x+2)$
$\alpha=0;\,\, P_n(x)=10x+2\,\,\, \Rightarrow\,\,\,\,\, n=1$

Сравнивая $\alpha$ с корнями характеристического уравнения и принимаем во внимания что n=1, то частное решением будем искать в виде:

yч.н. = Ax+B

Предварительно вычислим 1 и 2 производные функции
$y'=A\\ y''=0$

Подставим в исходное уравнение

$0-4\cdot A+5\cdot (Ax+B)=10x+2\\ -4A+5Ax+5B=10x+2\\ 5Ax+5B-4A=10x+2$

Приравниваем коэффициенты при степени х

$\displaystyle \left \{ {{5A=10} \atop {5B-4A=2}} \right. \Rightarrow \left \{ {{A=2} \atop {B=2}} \right.$

Частное решение будет иметь вид: уч.н. = 2х + 2

Тогда общее решение неоднородного уравнения:

уо.н. = $e^{2x}(C_1\cos x+C_2\sin x)+2x+2$

Найдем решение задачи Коши

$y'=2e^{2x}(C_1\cos x+C_2\sin x)+e^{2x}(-C_1\sin x+C_2\cos x)+2=\\ \\ =e^{2x}(\cos x(2C_1+C_2)+\sin x(2C_2-C_1))+2$

$\displaystyle \left \{ {{2C_1+C_2+2=6} \atop {C_1+2=10}} \right. \Rightarrow \left \{ {{C_2=-12} \atop {C_1=8}} \right.$

Частное решение: уo.н. = $e^{2x}(8\cos x-12\sin x)+2x+2$