X^2*y^'+y=0 y^''+3y^'-4y=0 помогите решить два дифференциальных уравнения

0 голосов
27 просмотров

X^2*y^'+y=0
y^''+3y^'-4y=0
помогите решить два дифференциальных уравнения


Математика (15 баллов) | 27 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ
x^2\cdot y'+y=0

\frac{dy}{dx} =-\frac{y}{x^2}
Разделим обе части уравнения на y, получим

\frac{dy}{y\cdot dx} =- \frac{1}{x^2}
Проинтегрируем обе части, т.е.
\ln |y|= \frac{1}{x} +C\\ \\ y=e^{ \frac{1}{x}+C }


y''+3y'-4y=0\\ \\ \frac{d^2y}{dx^2} +3\cdot \frac{dy}{dx}-4y=0

Сделаем замену. Пусть y=e^{ \beta x},\,\,\,\,\, \beta -const, тогда

\beta ^2e^{ \beta x}+3 \beta e^{ \beta x}-4e^{ \beta x}=0\\ e^{ \beta x}( \beta ^2+3 \beta -4)=0\\ \beta ^2+3 \beta -4=0
По т. Виета: 
   \beta _1=-4\\ \beta _2=1

Возвращаемся к замене

y_1=e^{ \beta x}=C_1\cdot e^{-4x}\\ y_2=e^{ \beta x}=C_2\cdot e^{ x}



Общее решение y=C_1\cdot e^{ -4x}+C_2\cdot e^{ x}