Логотип Автор24реферат
Заказать работу
%
уникальность
не проверялась
Решение задач на тему:

Найти общее решение данного линейного неоднородного уравнения

уникальность
не проверялась
Аа
1868 символов
Категория
Высшая математика
Решение задач
Найти общее решение данного линейного неоднородного уравнения .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Найти общее решение данного линейного неоднородного уравнения, убедившись, что данная функция является решением соответствующего однородного уравнения. 12∙x2∙y''+5∙x∙y'+y=3x+4xy1x=4x

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

y=C1∙3x+C2∙4x+3x∙lnx-4x∙lnx

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
Найдем общее решение соответствующего однородного уравнения
12∙x2∙y''+5∙x∙y'+y=0
Решение будем искать в виде y=xk
Тогда
y'=k∙xk-1y''=k∙k-1∙xk-2
Подставляем в однородное уравнение
12∙x2∙k∙k-1∙xk-2+5∙x∙k∙xk-1+xk=0
12∙k∙k-1∙xk+5∙k∙xk+xk=0
Сокращаем на xk и получаем характеристическое уравнение
12∙k∙k-1+5∙k∙+1=0
Выполняем преобразования
12∙k2-12∙k+5∙k+1=0, 12∙k2-7∙k+1=0, 3∙k-1∙4∙k-1=0
Получаем два действительных корня k1=13, k2=14 . Им соответствуют два линейно независимых решения y1=x13, y2=x14.
Заметим, что y2=y1x является решением однородного уравнения.
Получили общее решение однородного уравнения
y=C1∙y1+C2∙y2
Теперь необходимо найти решение неоднородного уравнения. С учетом замены x=et t=lnx и характеристического уравнения, исходное уравнение запишется в виде
12∙z''-7∙z'+z=e13∙t+e14∙t
z1=A∙e13∙t∙t
z1'=13∙A∙e13∙t∙t+A∙e13∙t
z1''=19∙A∙e13∙t∙t+13∙A∙e13∙t+13∙A∙e13∙t=19∙A∙e13∙t∙t+23∙A∙e13∙t
12∙19∙A∙e13∙t∙t+23∙A∙e13∙t-7∙13∙A∙e13∙t∙t+A∙e13∙t+A∙e13∙t∙t=43∙A∙e13∙t∙t+8∙A∙e13∙t-73∙A∙e13∙t∙t-7∙A∙e13∙t+A∙e13∙t∙t=43∙A∙e13∙t∙t-73∙A∙e13∙t∙t+33∙A∙e13∙t∙t+8∙A∙e13∙t-7∙A∙e13∙t=A∙e13∙t=e13∙t⟹A=1
Тогда z1=e13∙t∙t и с учетом обратной замены z1=3x∙lnx
z2=A∙e14∙t∙t
z2'=14∙A∙e14∙t∙t+A∙e14∙t
z2''=116∙A∙e14∙t∙t+14∙A∙e14∙t+14∙A∙e14∙t=116∙A∙e14∙t∙t+12∙A∙e14∙t
12∙116∙A∙e14∙t∙t+12∙A∙e14∙t-7∙14∙A∙e14∙t∙t+A∙e14∙t+A∙e14∙t∙t=34∙A∙e14∙t∙t+6∙A∙e14∙t-74∙A∙e14∙t∙t-7∙A∙e14∙t+A∙e14∙t∙t=34∙A∙e14∙t∙t-74∙A∙e14∙t∙t+44∙A∙e14∙t∙t+6∙A∙e14∙t-7∙A∙e14∙t=-A∙e14∙t=e14∙t⟹A=-1
Следовательно z2=-e14∙t∙t и с учетом обратной замены z2=-4x∙lnx
В результате получили общее решение неоднородного уравнения:
y=C1∙y1+C2∙y2+z1+z2
После всех подстановок имеем
y=C1∙3x+C2∙4x+3x∙lnx-4x∙lnx
Ответ: y=C1∙3x+C2∙4x+3x∙lnx-4x∙lnx
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше решений задач по высшей математике:

Найти неопределенные интегралы xe-3x2dx

434 символов
Высшая математика
Решение задач

Из 1500 деталей отобрано 250 Вычислена точечная оценка

399 символов
Высшая математика
Решение задач
Все Решенные задачи по высшей математике
Закажи решение задач
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Узнать стоимость», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.