Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия: y'' - 2 * y' + 10 * y = e^(-2x) > Дифференциальные уравнения
Образовательный студенческий форум > Высшая математика > Дифференциальные уравнения
Элечка
Здравствуйте. У меня уравнение у"-2*y'+10*y=e^(-2x). решила характеристическое уравнение, x=1+3*корень из i и x=1-3*корень из i. тогда общее решение уравнения y0=e^(-2x)*(c1*cos3x+c2*sin3x). частное решение - y=e^(-2x)*(A*cos3x+Bsin3x). а вот дальше у меня не получается, т.к. я не знаю, как находить производную y' и y". Подскажите, пожалуйста
tig81
Цитата(Элечка @ 13.10.2008, 14:39) *

Здравствуйте. У меня уравнение у"-2*y'+10*y=e^(-2x). решила характеристическое уравнение, x=1+3*корень из i и x=1-3*корень из i.

почему корень из i? как такое получили?
Цитата
тогда общее решение уравнения y0=e^(-2x)*(c1*cos3x+c2*sin3x).

не общее решение, а решение однородного уравнения. Откуда у е такая степень?
Цитата
частное решение - y=e^(-2x)*(A*cos3x+Bsin3x).

почему?
Цитата
а вот дальше у меня не получается, т.к. я не знаю, как находить производную y' и y". Подскажите, пожалуйста
частное решение дифференцировать по х.
Посмотрите здесь и далее
Элечка
y"-2y'+10y=0, k^2-2*k+10=0, D=4-40=-36.
Цитата
почему корень из i? как такое получилось?

честно, не занималась вышкой года 4, а тут понадобилось. все забыла. совсем все запущено.
Цитата
не общее решение, а решение однородного уравнения. Откуда у е такая степень?

ой, пока писала сообщение....по этому поводу нашла ошибку. спасибо. но, все равно, все плохо
tig81
Цитата(Элечка @ 13.10.2008, 15:19) *

y"-2y'+10y=0, k^2-2*k+10=0, D=4-40=-36.

верно, дискриминант такой. Теперь ищем корни:
k1,2=(2+-sqrt(-36))/2=[2+-6sqrt(-1)]/2
sqrt(-1)=i
т.е. k1=(2+6i)/2=1+3i, k2=(2-6i)/2=1-3i
Действительная часть а=1, мнимая b=3. Тогда

yодн=e^ax(C1cosbx+C2sinbx)=e^x(C1cos3x+C2sin3x)

Ссылку посмотрели на образец решения?
Элечка
спасибо Вам за ссылку. тут много полезной инфнрмации для меня. у меня стало получаться!!!!
tig81
Цитата(Элечка @ 13.10.2008, 15:30) *

спасибо Вам за ссылку. тут много полезной инфнрмации для меня. у меня стало получаться!!!!

пожалуйста. Разбирайтесь.
Элечка
еще вопросик:
первая частная производная по x от e^x(A*cos3x+B*sin3x)=x*e^x(A*cos3x+B*sin3x)+e^x(3*A*cos3x-A*sin3x+3*B*sin3x+B*sin3x) ??? с косинусом 3х я сомневаюсь
tig81
Цитата(Элечка @ 13.10.2008, 15:47) *

еще вопросик:
первая частная производная по x от e^x(A*cos3x+B*sin3x)=x*e^x(A*cos3x+B*sin3x)+e^x(3*A*cos3x-A*sin3x+3*B*sin3x+B*sin3x) ??? с косинусом 3х я сомневаюсь

у вас частное решение не так записано. Посмотрите примеры.
Тролль
Цитата(Элечка @ 13.10.2008, 16:47) *

еще вопросик:
первая частная производная по x от e^x(A*cos3x+B*sin3x)=x*e^x(A*cos3x+B*sin3x)+e^x(3*A*cos3x-A*sin3x+3*B*sin3x+B*sin3x) ??? с косинусом 3х я сомневаюсь


Так как здесь есть только одна переменная х, то производная называется не частной, а просто производной.
Производная от e^x равна e^x.

(e^x * (A * cos 3x + B * sin 3x))' = (e^x)' * (A * cos 3x + B * sin 3x) +
+ e^x * (A * cos 3x + B * sin 3x)' = e^x * (A * cos 3x + B * sin 3x) + e^x * (-3A * sin 3x + 3B * cos 3x)
Элечка
Цитата(Тролль @ 13.10.2008, 15:50) *

Так как здесь есть только одна переменная х, то производная называется не частной, а просто производной.
Производная от e^x равна e^x.

спасибо. теперь я это буду знать. только вот у меня все посокращалось при подставлении производных в исходное уравнение. теперь у меня 0=e^-2x, странно как-то
tig81
Цитата(Элечка @ 13.10.2008, 16:14) *

спасибо. теперь я это буду знать. только вот у меня все посокращалось при подставлении производных в исходное уравнение.

правильно, должно сократиться, .т.к. вы решение подставляете в уравнение.
Цитата
теперь у меня 0=e^-2x, странно как-то

думаю, что не такое должно получиться. Но частное решение вы так не найдете.

уч=Ае^(-2x). Вот это дифференцируйте и подставляйте в уравнение
Тролль
Цитата(Элечка @ 13.10.2008, 15:39) *

Здравствуйте. У меня уравнение у"-2*y'+10*y=e^(-2x). решила характеристическое уравнение, x=1+3*корень из i и x=1-3*корень из i. тогда общее решение уравнения y0=e^(-2x)*(c1*cos3x+c2*sin3x). частное решение - y=e^(-2x)*(A*cos3x+Bsin3x). а вот дальше у меня не получается, т.к. я не знаю, как находить производную y' и y". Подскажите, пожалуйста


Так и должно быть, потому что Вы подставляли в уравнение не частное решение, а решение ОДНОРОДНОГО уравнения: e^x * (C1 * cos 3x + C2 * sin 3x).
А нужно подставлять частное решение. Оно имеет вид y_ч = A * e^(-2x).
Тогда
y'_ч = -2 * A * e^(-2x), y''_ч = 4 * A * e^(-2x)
Подставляем в уравнение:
y''- 2 * y' + 10 * y = e^(-2x)
4A * e^(-2x) - 2 * (-2A * e^(-2x)) + 10 * A * e^(-2x) = e^(-2x)
10 * A * e^(-2x) = e^(-2x) => A = 1/10.
Тогда y_ч = 1/10 * e^(-2x).
А решением всего уравнения будет
y = e^x * (C1 * cos 3x + C2 * sin 3x) + 1/10 * e^(-2x).
Элечка
Цитата(Тролль @ 13.10.2008, 16:22) *

Оно имеет вид y_ч = A * e^(-2x).

а почему такое?
Цитата(Тролль @ 13.10.2008, 16:22) *

А решением всего уравнения будет
y = e^x * (A * cos 3x + B * sin 3x) + 1/10 * e^(-2x).

А - известно, а В - нет. его ж для решения уравнения тоже нужно найти?
Тролль
Исправил предыдущее сообщение. C1 и C2 - это константы, которые так в ответе и останутся.
Потому что справа стоит e^(-2x). (k = -2)
Так как корни характеристического уравнения 1 +- 3i не совпадают с k = -2, то частным решением будет A * e^(-2x).
Элечка
Спасибо Вам огромное за помощь! Если бы Вы мне не помогли, то сама я вряд-ли разобралась. математикой нужно заниматься, а я это дело 4 года назад забросила, теперь страдаю.
Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, нажмите сюда.
Русская версия Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.