ВУЗы и колледжи

Добрый день. Помогите решить задачу из контрольной по высшей математике.

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.
Anton Mushat
Anton Mushat
103
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.
Сергей Андреев
Сергей Андреев
12 189
Лучший ответ
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.
пздц.. я в 10 класс иду.. не хочу чтоб у меня такое было потом..
Мария Фролова
Мария Фролова
4 510