Помогите решить задачу из контрольной по высшей математике.
Найти частное решение дифференциального уравнения, удовлетворяющее данным начальным условиям.
y''+2y'+2y=2x^2+18x+6, y(0)=1, y'(0)=4.
ВУЗы и колледжи
Добрый день. Помогите решить задачу из контрольной по высшей математике.
Это у вас неоднородное дифф. уравнение второго порядка. Его решение – сумма общего решения неоднородного и частного решения однородного.
Попробуйте разобраться с решением, используя следующий алгоритм.
1.Составьте соответствующее однородное дифф. уравнение (приравняв к 0 правую часть) .
2.Составьте характеристическое уравнение: л^2 + 2л +2 = 0
3.Решив это уравнение, получите 2 сопряженных комплексных корня: л = -1+/-i
4.Получите общее решение дифф. уравнения: у = e^(-х) (C1*sinx + C2*cosx)
5.Находите частное решение, используя метод неопределенных коэффициентов. Вид правой части вашего уравнения говорит о том, что частное решение нужно искать в виде Аx^2 + Bx + C
6.Теперь ваша задача найти коэффициенты А, В, С. Для этого находите первую и вторую производные, они равны 2Ах и 2А соответственно. Затем подставляете эти производные в ваше исходное дифф. Уравнение и находите коэффициенты: А=2, В=10, С=-18
7.Таким образом, общее решение вашего неоднородного уравнения имеет вид:
у = e^(-х) (C1*sinx + C2*cosx) + 2x^2 + 10x – 18
8.Теперь осталось решить задачу Коши - найти частное решение этого уравнения при ваших начальных условиях y(0)=1, y'(0)=4. Сначала подставьте х=0 в решение из п. 7 и приравняйте к 0. Найдете, что С2=19.
9.После чего найдите производную этой функции. Используйте свои знания о производных экспоненциальной и тригонометрических функций, а также правила для производных произведения и сложных функций. Подставьте х=0 и приравняйте к 4. Получите С1=-18.
10.Итак, полученное решение таково: e^(-х) (19*cosx – 18*sinx) + 2x^2 + 10x – 18
11.Надо бы еще выполнить проверку того, что все правильно, поскольку здесь немудрено допустить ошибку. Оставляю это вам. Если разберетесь, то проверку сделаете сами.
Попробуйте разобраться с решением, используя следующий алгоритм.
1.Составьте соответствующее однородное дифф. уравнение (приравняв к 0 правую часть) .
2.Составьте характеристическое уравнение: л^2 + 2л +2 = 0
3.Решив это уравнение, получите 2 сопряженных комплексных корня: л = -1+/-i
4.Получите общее решение дифф. уравнения: у = e^(-х) (C1*sinx + C2*cosx)
5.Находите частное решение, используя метод неопределенных коэффициентов. Вид правой части вашего уравнения говорит о том, что частное решение нужно искать в виде Аx^2 + Bx + C
6.Теперь ваша задача найти коэффициенты А, В, С. Для этого находите первую и вторую производные, они равны 2Ах и 2А соответственно. Затем подставляете эти производные в ваше исходное дифф. Уравнение и находите коэффициенты: А=2, В=10, С=-18
7.Таким образом, общее решение вашего неоднородного уравнения имеет вид:
у = e^(-х) (C1*sinx + C2*cosx) + 2x^2 + 10x – 18
8.Теперь осталось решить задачу Коши - найти частное решение этого уравнения при ваших начальных условиях y(0)=1, y'(0)=4. Сначала подставьте х=0 в решение из п. 7 и приравняйте к 0. Найдете, что С2=19.
9.После чего найдите производную этой функции. Используйте свои знания о производных экспоненциальной и тригонометрических функций, а также правила для производных произведения и сложных функций. Подставьте х=0 и приравняйте к 4. Получите С1=-18.
10.Итак, полученное решение таково: e^(-х) (19*cosx – 18*sinx) + 2x^2 + 10x – 18
11.Надо бы еще выполнить проверку того, что все правильно, поскольку здесь немудрено допустить ошибку. Оставляю это вам. Если разберетесь, то проверку сделаете сами.
2Валерия.
Не надо пугаться. Вообще да, диффуры в целом - вещь достаточно сложная. Но здесь приведено стандартное уравнение, которое решается стандартным методом.
Ну примерно как обычные алгебраические уравнения, ну скажем, четвертой степени. В целом они решаются сложно, но есть и которые решаются просто, например биквадратные уравнения.
А вопрос говорит только о том, что товарищ манкировал лекциями, и вдобавок ему влом посмотреть учебник, только и всего.
Не надо пугаться. Вообще да, диффуры в целом - вещь достаточно сложная. Но здесь приведено стандартное уравнение, которое решается стандартным методом.
Ну примерно как обычные алгебраические уравнения, ну скажем, четвертой степени. В целом они решаются сложно, но есть и которые решаются просто, например биквадратные уравнения.
А вопрос говорит только о том, что товарищ манкировал лекциями, и вдобавок ему влом посмотреть учебник, только и всего.
пздц.. я в 10 класс иду.. не хочу чтоб у меня такое было потом..
Похожие вопросы
- Помогите решить задачи по молекулярной физике на контрольную
- Помогите решить задачи по математике. СРОЧНО!
- Ребят помогите решить задачу по математике, очень срочно надо, я мозг себе ломаю уже битый час.
- Помогите решить задачу по математике
- Помогите решить задачу по математике 7 класс очень срочно !
- Помогите решить задачу по дискретной математике
- Здравствуйте! Помогите решить задачи по математики. Теория вероятности
- Здравствуйте! Помогите решить задачу по математике. Теория вероятности. (ТВиМС.)
- Помогите решить задачу по прикладной математике
- Помогите решить задачу По Математике