Найти общее решение дифференциального уравнения. a)2y''+3y'+ y=0 б)y''+4y'+8y=0...

0 голосов
148 просмотров

Найти общее решение дифференциального уравнения.

a)2y''+3y'+ y=0
б)y''+4y'+8y=0
в)y''-6y'+9y=0


Математика (25 баллов) | 148 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

а) Это однородное дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами. Перейдем к характеристическому уравнению, сделав замену y=e^{kx}


2k^2+3k+1=0\\

Решая как квадратное уравнение, получим k_1=-1;~ k_2=-\frac{1}{2}


Общее решение: \boxed{y=C_1e^{-x}+C_2e^\big{-\frac{x}{2} }}


б) Дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами, однородное.

Пусть y=e^{kx}, получим характеристическое уравнение:

k^2+4k+8=0\\ (k+4)^2+4=0\\ k+4=\pm2i\\ k=-4\pm 2i


Общее решение: \boxed{y=C_1e^{-2x}\cos 2x+C_2e^{-2x}\sin 2x}


в) Пусть y=e^{kx} получим следующее характеристическое уравнение:

k^2-6k+9=0\\ (k-3)^2=0\\ k_{1,2}=3


k=3 - корень характеристического уравнения кратности 2


Общее решение: \boxed{y=C_1e^{3x}+C_2xe^{3x}}

(22.5k баллов)
0

Спасибо большое