Помогите!!
Найти общее решение уравнения y+y-2y=-4+e^x
Ладно попробуем попробуем повыделываться.
Перед нами линейное дифференциальное уравнение 2го порядка, с постоянными коэффициентами, к тому же неоднородное.
Общее решение неоднородного уравнения находится в виде суммы общего решения однородного уравнения (правую часть заменить на 0), и какого нибудь ненулевого частного решения неоднородного уравнения.
Приступим. Отработаем однородное уравнение (2)
Cоответствующее характеристическое уравнение: (3)
(3) Обычное квадратное уравнение. Его корни:
где D - дискриминант уравнения (3)
D=1-4*1*(-2)=1+8=9 Хороший дискриминант, корень нацело извлекается и
корни получаются действительные. Ладно продолжаем (4)
(5)
Общее решение однородного уравнения (2) получается в виде: (6)
Где и
произвольные константы (постоянные).
С учетом (4), (5) общее решение (6) выглядит так: (7)
Так, есть общее решение однородного уравнения. Теперь надо найти частное решение неоднородного.
Частное решение ищем в таком виде: (8)
Где A и B некоторые коэффициенты, значения которых нам надо подобрать.
Подбирать будем так: Найдем 1-ю и 2-ю производные (8) и подставим их и (8) в уравнение (1) вместо ,
и y.
1-я производная частного решения: (9)
2-я производная: (10)
Ну вот, подставляем (8), (9), (10) в уравнение (1):
Раскрываем скобки и перегруппировываем слагаемые в левой части:
Таким образом получили такое соотношение для определения "неопределенных коэффициентов" A и B: (11)
Приравниваем коэффициенты в правой и левой частях (11) при одинаковых степенях е. получаем :
фактически простая система обычных линейных уравнений, решив которую, получаем: (12)
Теперь, с учетом (12), частное решение (8) примет вид: (13)
Ну вот, объеденяя (7) и (13), получаем общее решение уравнения (1): (14)
Фуу! Кажется все! Проверку, выполнять пока не буду Надо чайку хлебнуть. Неленивый может сам подставить (14) в (1) и проверить получится ли равенство. :)
