profile
Размещено 6 лет назад по предмету Математика от Ashatan932009

решить задачу коши

y''-2y'=6*x(1+x)^2;   y(0)=0 ,    y'(0)=1

  1. Ответ на вопрос
    Ответ на вопрос дан Аккаунт удален

    Решение не сложно, но требует знаний особенностей решения неоднородных линейных уравнений.

    Начнём.

    1. Сначала ищется общее решение(оно получается с произвольными константами), затем, для решения задачи Коши в это решение подставляются начальные условия, в результате, как правило, получается алгебраическая система уравнений, из которой и находятся конкретные значения этих коэффициентов.

    2. Общее решение неоднородного линейного уравнения, как правило, ищется в виде Y=Yо+Yч, где Yо- ОБЩЕЕ решение однородного уравнения, Yч-ЧАСТНОЕ решение общего уравнения.

    3. Займёмся однородным уравнением.

    Оно в нашем случае имеет вид

    у"-2*у'=0

    действуя по общей схеме, составляем характеристическое уравнение

    Л^2-2*Л=0, откуда

    Л=2, Л=0, а значит, ОБЩЕЕ решение нашего однородного уравнения имеет вид

     

    Yо=С1*exp(2*х)+С2 

     

    4. Теперь попробуем найти ЧАСТНОЕ решение нашего уравнения.

    Поглядим на правую часть

     6*х*(1+х)^2=6*х^3 + 12*x^2 + 6*x это многочлен 3 степени.

    Частное решение будем искать тоже в виде многочлена, но 4 степени(просто слева в нашем уравнении отсутствует У, поэтому степень нужно повысить), то есть в виде

    Yч=A*x^4 + B*x^3 + C*x^2 + D*x + E

    Подставим это наше исходное уравнение и получим

    Y'ч = 4*A*x^3 + 3*B*x^2 + 2*C*x + D

    Y"ч = 12*A*x^2 + 6*B*x + 2*C

     

    Y"ч-Y'ч = (-4*A)*x^3 + (12*A - 3*B)*x^2 + (6-2*C) + (2*C-D) 

    Приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях этого многочлена и нашего в правой части, получим систему

    -4*A=6

    12*A - 3*B = 12

    6 - 2*C = 6

    2*C-D = 0

     

    Её очень легко решить, получив

    А=-3/2; B=-10; C=0; D=0;

    таким образом ЧАСТНОЕ решение нашего уравнения имеет вид

     

    Yч = (-3/2)*x^4 - 10*x^3

     

    5 А ОБЩЕЕ решения нашего исходного уравнения вид

     

    Y = Yо + Yч = С1*exp(2*х)+С2 + (-3/2)*x^4 - 10*x^3

     

    6 Теперь займёмся задачей Коши.

    у(0)=0; у'(0)=1;

     

    Так как Y' = 2*С1*exp(2*x)  - 6*x^3 - 30*x^2, получим систему

     

    Y(0) = C1 + C2 = 0

    Y'(0) = 2*C1     = 1, откуда

     

    С1 = 1/2; С2=-1/2.

     

    7 Всё!! Мы решили исходную задачу и решение задачи Коши исходного уравнения имеет вид.

     

    Y = (1/2)*exp(2*х) - (1/2) + (-3/2)*x^4 - 10*x^3

     

     

    И, наконец, не списывайте решение, а попробуйте САМИ его получить, следуя инструкциям. Я не исключаю, что мог допустить некоторые арифметические неточности.

    Успехов.

     

     

     

Не тот ответ на вопрос, который вам нужен?
Найди верный ответ
Самые новые вопросы
tegysigalpa2012
Русский язык - 6 лет назад

Помогите решить тест по русскому языку тест по русскому языку «местоимение. разряды местоимений» для 6 класса 1. укажите личное местоимение: 1) некто 2) вас 3) ни с кем 4) собой 2. укажите относительное местоимение: 1) кто-либо 2) некоторый 3) кто 4) нам 3. укажите вопросительное местоимение: 1) кем-нибудь 2) кем 3) себе 4) никакой 4. укажите определительное местоимение: 1) наш 2) который 3) некий 4) каждый 5. укажите возвратное местоимение: 1) свой 2) чей 3) сам 4) себя 6. найдите указательное местоимение: 1) твой 2) какой 3) тот 4) их 7. найдите притяжательное местоимение: 1) самый 2) моего 3) иной 4) ничей 8. укажите неопределённое местоимение: 1) весь 2) какой-нибудь 3) любой 4) этот 9. укажите вопросительное местоимение: 1) сколько 2) кое-что 3) она 4) нами 10. в каком варианте ответа выделенное слово является притяжательным местоимением? 1) увидел их 2) её нет дома 3) её тетрадь 4) их не спросили

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.