Вопрос
3anaua 3 . Haǎru YaCTHOE pemerue J HHCTHOTO HCO nucpoeperm ambHoro ypaBHeHHSI c IIOCTOAHHbIMF HUHEHTAMH CO cneuma/bHoi t npaBo} qacTbro. 13. y''+y'-5y=50cosx, y(0)=3,y'(0)=5
Решения
4.4
(283 Голоса)
Степан
Экспертная проверка
профессионал · Репетитор 6 лет
Ответ
Для решения данного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами, мы можем использовать метод неопределенных коэффициентов.Предположим, что решение уравнения имеет вид
, где
и
- неопределенные коэффициенты.Подставляя это предположение в исходное уравнение, получаем:
Сравнивая коэффициенты, получаем:
Отсюда
,
.Таким образом, решение уравнения имеет вид
.Теперь мы можем использовать начальные условия
и
для нахождения коэффициентов
и
.Подставляя
в уравнение
, получаем:
Но это не соответствует начальному условию
. Следовательно, предположение о форме решения неверно.Попробуем другой подход. Рассмотрим частное решение вида
, где
и
- константы.Подставляя это предположение в исходное уравнение, получаем:
Сравнивая коэффициенты, получаем:
Отсюда
,
.Таким образом, частное решение уравнения имеет вид
.Теперь мы можем использовать начальные условия
и
для нахождения константы
и
.Подставляя
в уравнение
, получаем:
Но это не соответствует начальному условию
. Следовательно, предположение о форме частного решения неверно.Попробуем другой подход. Рассмотрим частное решение вида
, где
и
- константы.Подставляя это предположение в исходное уравнение, получаем:
$(-C \cos(x) + D \sin(x)) + (C \cos(x) + D \sin(x