Консультация № 186943
16.12.2012, 18:58
101.21 руб.
0 5 2
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Решите уравнение y''-xy'-4y=0
Кажется, что надо решать методом степенных рядов, но я не знаю как. Проконсультируйте. Заранее спасибо.

Обсуждение

давно
Советник
341206
1201
16.12.2012, 19:38
общий
это ответ
Здравствуйте, Пучнин Алексей Александрович!
Будем искать решение в виде степенного ряда:

Его производные:


Подставим в уравнение:

Приравниваем коэффициенты при одинаковых степенях х:




...
В итоге получаем решение, зависящее от постоянных интегрирования а0 и а1:

Рекурентная формула для остальных коэффициентов (а6 и далее):

Неизвестный
16.12.2012, 19:44
общий
Спасибо, а ответ записывать в виде искомых "a" ?
давно
Советник
341206
1201
16.12.2012, 19:54
общий
Нет, в виде ряда. Я дописал.
Неизвестный
16.12.2012, 19:58
общий
Спасибо большое.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
16.12.2012, 20:24
общий
это ответ
Здравствуйте, Алексей Александрович!

Ищем решение заданного уравнения в виде ряда

Получим


что после подстановки в заданное уравнение даёт





Чтобы последнее уравнение обратилось в тождество, приравняем все коэффициенты нулю и получим

при этом коэффициенты и являются произвольными.

Итак, решением уравнения является ряд

где коэффициенты и произвольные, а остальные связаны рекуррентными зависимостями, указанными выше.

Полученное решение можно записать и в виде суммы двух линейно независимых между собой частных решений, одно из которых зависит от а другое от но большой нужды в этом нет.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа