1. Имеем дело с дифференциальным уравнением второго порядка с правой частью.
Нужно найти общее решение неоднородного уравнения:
yо.н. = уо.о. + уч.н.
Где уо.о. - общее решение однородного уравнения, уч.н. - частное решение.
Найдём общее решение соответствующего однородного уравнения.
Перейдем к характеристическому уравнению, осуществив замену
.
Общее решение однородного уравнения: yo.o. =
Теперь нужно найти частное решение неоднородного уравнения. Правую часть исходн. ДУ отметим как за две функции, т.е.
и
Рассмотрим функцию
Сравнивая
с корнями характеристического уравнения, и, принимая во внимания, что n=1, частное решение будем искать в виде.
yч.н.₁ =
И, вычислив первую и вторую производную:
, подставим в исходное уравнение без функции
.
Приравниваем коэффициенты при степени х:
уч.н.₁ = (x/3) - 2/9
Рассмотрим теперь функцию
Аналогично сравнивая
с корнями характеристического уравнения и принимая во внимая, что n=0, частное решение будем искать в следующем виде:
уч.н.₂ =
И тогда первая и вторая производная равны соответственно
и
Тогда уч.н.₂ = -(1/2) * eˣ
И, воспользовавшись теоремой о суперпозиции, частное решение неоднородного уравнения: уч.н. = уч.н.₁ + уч.н.₂ = (x/3)- (2/9) - (1/2) * eˣ
Тогда общее решение неоднородного уравнения:
Задание 2.
Это ДУ третьего порядка, однородное. Переходим к характеристическому уравнению, сделав замену Эйлера
.
Общее решение однородного уравнения:
Найдем частное решение, подставляя начальные условия.
Частное решение: ![y=-e^{-x}+7xe^{-x}+6x^2e^{-x} y=-e^{-x}+7xe^{-x}+6x^2e^{-x}](https://tex.z-dn.net/?f=y%3D-e%5E%7B-x%7D%2B7xe%5E%7B-x%7D%2B6x%5E2e%5E%7B-x%7D)