Помогите найти общее решение дифференциального уравнения

0 голосов
19 просмотров

Помогите найти общее решение дифференциального уравнения


image

Алгебра | 19 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Ищем общее решение уравнения:
y''-4y'+4y=0

В виде: y(x)=e^{\lambda x}

\lambda^2 e^{\lambda x}-4\lambda e^{\lambda x}+4e^{\lambda x}=0

получили характеристическое уравнение:

\lambda^2-4\lambda+4=0

(\lambda-2)^2=0

\lambda_{1,2}=2

y_0(x)=(C_1+C_2x)e^{2x}

Частное решение исходного уравнения ищем в виде:
y_{particular}=e^{2x}(Asin(4x)+Bcos(4x))

y_{particular}'=[e^{2x}(Asin(4x)+Bcos(4x))]'=

=2e^{2x}(Asin(4x)+Bcos(4x))+4e^{2x}(Acos(4x)-Bsin(4x))=

=2e^{2x}[(A-2B)sin(4x)+(2A+B)cos(4x)]

y''_{part}=4e^{2x}[-(3A+4B)sin(4x)+(4A-3B)cos(4x)]

при sin(4x):

-4(3A+4B)-8(A-2B)+4A=1

при cos(4x):

4(4A-3B)-8(2A+B)+4B=0

\left \{ {{-16*A+0*B=1} \atop {0*A-16B=0}} \right.;\left \{{{A=-\frac{1}{16}} \atop {B=0}} \right.

решение уравнения:

y(x)=y_0(x)+y_{part}(x)=(C_1+C_2x)e^{2x}-\frac{sin(4x)}{16}e^{2x}=

=[C_1+C_2x-\frac{sin(4x)}{16}]e^{2x}

(30.4k баллов)