Консультация № 185453
16.02.2012, 18:38
72.36 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Найдите общее решение дифференциального уравнения второго порядка:

Сформулируйте задачу Коши для этого уравнения, задав корректные начальные условия для
искомой функции.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
16.02.2012, 19:46
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 383833!
1) Решаем сначала однородное уравнение y''-4y'+4y=0.
Характеристическое уравнение [$955$]2-4[$955$]+4=0 имеет двукратный корень [$955$]=2, общее решение
y=C1e2x+C2xe2x
2) Находим частное решение для правой части f(x)=2x2. Ищем его в виде y=Ax2+Bx+C.
Подставляя в уравнение, имеем
2A-8Ax-4B+4Ax2+4Bx+4C=2x2
Получаем систему
4A=2
-8A+4B=0
2A-4B+4C=0
Решая систему, находим A=1/2,B=1,C=3/4, т.е. y=(1/2)x2+x+3/4
3) Находим частное решение для правой части f(x)=-e2x. Ищем его в виде y=Ax2e2x.
Подставляя в уравнение, имеем
A(4x2+8x+2)e2x-4A(2x2+2x)e2x+4Ae2x=-e2x
Получаем уравнение 2A=-1 ---> A=-1/2, т.е. y=-(1/2)x2e2x

Ответ: Общее решение y=C1e2x+C2xe2x+(1/2)x2+x+3/4-(1/2)x2e2x

P.S. Задача Коши ставится следующим образом

y''-4y'+4y=2x2-e2x
y(x0)=y0
y'(x0)=y1
где x0 - произвольная фиксированная точка на оси абсцисс
y0,y1 - произвольные заданные числа
Форма ответа