Консультация № 181203
10.12.2010, 12:43
0.00 руб.
0 23 3
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу Вас ответить на следующий вопрос:Помогите решить уравнения n-го порядка

1) y''+4y'+3y=0;
2) 2y''+5y'+2y=0;
3) y''+2y'+10y=0;
4) y'''- 8y=0;
5) y''''+4y=0;

Обсуждение

Неизвестный
10.12.2010, 13:09
общий
12.12.2010, 18:55
это ответ
Здравствуйте, Magma!
1) y''+4y'+3y=0
Составим характеристическое уравнение.
k2+4k+3=0
Решая это квадратное уравнение находим что
k1=-3 k2=-1
Корни характеристического уравнения числа вещественные и не равные между собой.
у1-3x y2=e-x
Общим решением будет:
у=С1е-3x2e-x

2) 2y''+5y'+2y=0
Составим характеристическое уравнение.
2k2+5k+2=0
Это уравнение решается через дискриминант
Д=25-4*2*2=9
k1=(-5+3)/4=-1/2 k2=(-5-3)/2=-2
Корни характеристического уравнения числа вещественные и не равные между собой.
у1-0.5x y2=e-2x
Общим решением будет:
у=С1е-0.5x +С2e-2x

4) y'''- 8y=0
Составим характеристическое уравнение.
k3-8=0
Решая это кубическое уравнение находим что
k1=k2=k3=2
Корни характеристического уравнения числа вещественные и равные между собой. Имеем:
у12x y2=xе2x y3=x2е2x
Общим решением будет:
у=С1е2x22x+C3x2е2x
5
Неизвестный
10.12.2010, 13:15
общий
Адресаты:
2) 2y''+5y'+2y=0
Составим характеристическое уравнение.
2k^2+5k+2=0
Это уравнение решается через дискриминант
Д=25-4*2*2=9
k1=(-5+3)/4=-1/2 k2=(-5-3)/2=-2
Корни характеристического уравнения числа вещественные и не равные между собой.
у1=е^(-0.5x) y2=e^(-2x)
Общим решением будет:
у=С1е^(-0.5x) +С2e^(-2x)
давно
Посетитель
7438
7205
10.12.2010, 13:27
общий
Добавил решение 2-го примера в ответ
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
Неизвестный
10.12.2010, 13:43
общий
4) y'''- 8y=0
Составим характеристическое уравнение.
k3-8=0
Решая это кубическое уравнение находим что
k1=k2=k3=-2
Корни характеристического уравнения числа вещественные и равные между собой. Имеем:
у1-2x y2=xе-2x y3=x2е-2x
Общим решением будет:
у=С1е-2x2-2x+C3x2е-2x
Неизвестный
10.12.2010, 13:45
общий
Адресаты:
и еще одно добавьте
давно
Посетитель
7438
7205
10.12.2010, 13:58
общий
Сделано!
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
10.12.2010, 16:43
общий
это ответ
Здравствуйте, Magma!

Рассмотрим третье уравнение. Составим характеристическое уравнение и решим его:
λ2 + 2λ + 10 = 0, D = 22 – 4 • 1 • 10 = -36 = 36i2, √D = 6i, λ1 = (-2 – 6i)/2 = -1 – 3i, λ2 = (-2 + 6i)/2 = -1 + 3i.

Корни характеристического уравнения простые и представляют собой комплексно сопряжённые числа, поэтому общее решение заданного уравнения имеет следующий вид:
y = e-x(C1cos 3x + C2sin 3x).

Ответ: y = e-x(C1cos 3x + C2sin 3x).

Рассмотрим пятое уравнение. Составим характеристическое уравнение и решим его:
λ4 + 4 = 0, λ4 = -4 = 4(-1 + i • 0) = 4(cos п + i • sin п),
λ1 = √2(cos п/4 + i • sin п/4) = 1 + i,
λ2 = √2(cos (п + 2π)/4 + i • sin (п + 2π)/4) = √2(cos 3π/4 + i • sin 3π/4) = -1 + i,
λ3 = √2(cos (п + 4π)/4 + i • sin (п + 4π)/4) = √2(cos 5π/4 + i • sin 5π/4) = -1 - i,
λ4 = √2(cos (п + 6π)/4 + i • sin (п + 6π)/4) = √2(cos 7п/4 + i • sin 7π/4) = 1 - i.

Корни характеристического уравнения простые и представляют собой две пары комплексно сопряжённых чисел, поэтому общее решение заданного уравнения имеет следующий вид:
y = ex(C1cos x + C2sin x) + e-x(C3cos x + C4sin x).

Ответ: y = ex(C1cos x + C2sin x) + e-x(C3cos x + C4sin x).

С уважением.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Специалист
398889
185
10.12.2010, 17:36
общий
Здравствуйте, alya_koshka!
Проверьте 4 уравнение, в нем ошибка.

k3-8=0
k3=8
k1=k2=k3=2

Корни характеристического уравнения числа вещественные и равные между собой. Имеем:
y1=C1e2x ; y2=C2xe2x; y3=C3x2e2x;
Общим решением будет:
y=C1e2x +C2xe2x+C3x2e2x;

C уважением,
STamara

давно
Посетитель
7438
7205
10.12.2010, 18:02
общий
Действительно... Спасибо
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Специалист
398889
185
10.12.2010, 18:10
общий
Адресаты:
Мы же команда.
Я пока решала, здесь уже ответы готовы.
давно
Посетитель
7438
7205
10.12.2010, 18:28
общий
Мы же команда.
Это точно
Еще 5 задачка осталась...
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Специалист
398889
185
10.12.2010, 19:09
общий
Адресаты:
Сейчас попробую
давно
Специалист
398889
185
11.12.2010, 19:40
общий
Адресаты:
Что-то не совсем получилось
давно
Посетитель
7438
7205
11.12.2010, 21:26
общий
Да, дифурчик тот еще ...
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
Неизвестный
12.12.2010, 02:02
общий
Здравствуйте!

По поводу четвертого уравнения:
характеристическое уравнение имеет один корень k=2 и два комплексно-сопряженных корня, т.е. k3-8[$8800$](k-2)3
давно
Посетитель
7438
7205
12.12.2010, 06:53
общий
Ну конечно, спасибо.
Просмотрели... Ждем исправленный вариант.
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Посетитель
7438
7205
12.12.2010, 06:55
общий
Подправите? А то, боюсь от alya_koshka будем долго ждать ответ
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Специалист
398889
185
12.12.2010, 16:26
общий
Адресаты:
Составим характеристическое уравнение.
k3-8=0; Отсюда:

k3-8=k3-23=(k-2)(k2+2k+4)=0

k1=2; (k2+2k+4)=0

D=4-16=-12; k2,3=(-2[$177$][$8730$](-12))/2=-1[$177$]i[$8730$]3
y1=C1e2x; y2=e-x(C2cosx[$8730$]3+C3sinx[$8730$]3)
y=C1e2x+e-x(C2cosx[$8730$]3+C3sinx[$8730$]3)

Неизвестный
12.12.2010, 17:29
общий
Извините. Просмотрела свою ошибку.
К сожалению захожу не часто, по-этому большое спасибо тем, кто исправил!
давно
Специалист
398889
185
12.12.2010, 17:47
общий
это ответ
Здравствуйте, Magma!

4) y'''-8y=0

Составим характеристическое уравнение.
k3-8=0; Отсюда:

k3-8=k3-23=(k-2)(k2+2k+4)=0

k1=2; (k2+2k+4)=0

D=4-16=-12; k2,3=(-2[$177$][$8730$](-12))/2=-1[$177$]i[$8730$]3
y1=C1e2x; y2=e-x(C2cosx[$8730$]3+C3sinx[$8730$]3)
y=C1e2x+e-x(C2cosx[$8730$]3+C3sinx[$8730$]3)

Удачи Вам
давно
Специалист
398889
185
12.12.2010, 17:50
общий
Адресаты:
Игорь Витальевич.
Ничего, что я свое решение в ответ добавила? или не следовало?
давно
Посетитель
7438
7205
12.12.2010, 18:56
общий
Все нормально...
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Специалист
398889
185
13.12.2010, 00:52
общий
Адресаты:
Я рада
Форма ответа