08.06.2014, 00:29
общий
это ответ
Здравствуйте, Aleksandrkib!
y'''+4y''=3x+e-4x.
Общее решение неоднородного уравнения y=yoo+yчн.
yoo - общее решение однородного уравнения y'''+4y''=0.
Характеристическое уравнение k3+4k2=0 имеет действительные корни k1=-4 и k2=k3=0.
Следовательно, yoo=С1ek[sub]1[/sub]x+(С2+С3x)ek[sub]2[/sub]x. т.е. yoo=С1e-4x+С2+С3x.
В соответствии с принципом суперпозиции решений частное решение неоднородного уравнения yчн=Y1+Y2,
где Y1 - частное решенеие уравнения y'''+4y''=3x, Y2 - частное решенеие уравнения y'''+4y''=e-4x.
1) Поскольку корень k=0 имеет кратность 2, то Y1=x2(Ax+B).
Y1'=3Ax2+2Bx, Y1''=6Ax+2B, Y1'''=6A.
Подставляя в уравнение, имеем: 6А+24Ах+8В=3х. Отсюда
А=3/24=1/8,
6А+8В=0 [$8658$] В=(-3/4)А=-3/32.
Итак, Y1=х3/8-3х2/32.
2) Поскольку корень k=-4 имеет кратность 1, то Y2=Аxe-4x.
Y2'=Аe-4x-4Аxe-4x=А(1-4x)e-4x, Y2''=-4Аe-4x-4А(1-4x)e-4x=А(-8+16x)e-4x, Y2'''=16Аe-4x-4А(-8+16x)e-4x=А(48-64x)e-4x.
Подставляя в уравнение, имеем: А(48-64x)e-4x+4А(-8+16x)e-4x=e-4x,
А(48-64x-32+64х)=1. Отсюда
16А=1 [$8658$] А=1/16
Итак, Y2=xe-4x/16.
Окончательно, y=yoo+yчн=С1e-4x+С2+С3x+х3/8-3х2/32+xe-4x/16.