В
Все
Б
Биология
Б
Беларуская мова
У
Українська мова
А
Алгебра
Р
Русский язык
О
ОБЖ
И
История
Ф
Физика
Қ
Қазақ тiлi
О
Окружающий мир
Э
Экономика
Н
Немецкий язык
Х
Химия
П
Право
П
Психология
Д
Другие предметы
Л
Литература
Г
География
Ф
Французский язык
М
Математика
М
Музыка
А
Английский язык
М
МХК
У
Українська література
И
Информатика
О
Обществознание
Г
Геометрия
rjdfy
rjdfy
19.06.2021 08:53 •  Алгебра

Найти общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения с постоянным коэффициентами y''-3y'=3e^3x

Показать ответ
Ответ:
dimdasha66
dimdasha66
03.10.2020 22:18
Решение уравнения будем искать в виде y=e^{\beta\cdot x}.

Составим характеристическое уравнение.
 \beta^2-3\beta=0\\ \beta_1=0;\\ \beta_2=3;

Фундаментальную систему решений функций:
y_1=1\\ y_2=e^{3x}

Общее решение однородного уравнения:
 y_{*}=y_1+y_2=C_1\cdot e^{3x}+C_2

Теперь рассмотрим прафую часть диф. уравнения:
 f(x)=3e^{3x}

найдем частные решения.
Правая часть имеет вид уравнения
P(x)=e^{\alpha x}(R(x)\cos(\gamma x)+L(x)\sin(\gamma x)), где R(x) и S(x) - полиномы, которое имеет частное решение.

y=x^ze^{\alpha x}(P(x)\cos(\gamma x)+S(x)\sin (\gamma x)), где z -кратность корня \alpha+\gamma i

У нас R(x) = 3; L(x) = 0; \alpha=3;\,\, \gamma =0

Число \alpha + \gamma i=3 является корнем характеристического уравнения кратности z=1

Тогда уравнение имеет частное решение вида:
 y=x(Ae^{3x})
Находим 2 производные, получим
y'=3Ax3e^{3x}+Ae^{3x}\\ y''=3Ae^{3x}(3x+2)

И подставим эти производные в исходное диф. уравнения
y''-3y'=3e^{3x}\\ 3Ae^{3x}=3e^{3x}\\ A=1

Частное решение имеет вид: y_*=xe^{3x}

Общее решение диф. уравнения:
  y=C_1e^{3x}+C_2+xe^{3x}
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Алгебра
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота