Помогите решить диф уравнени: y'' -7y' = (x-5)^2
Помогите решить диф уравнени: y'' -7y' = (x-5)^2
Ответ(ы) на вопрос:
Найдём дополнительное решение уравнения: y''-7y'=0
[latex] \frac{d^2y}{dx^2} -7 \frac{dy}{dx} =0[/latex]
Предположим, что наше решение будет пропорционально[latex]e^{kx}[/latex], где [latex]k-const[/latex]
[latex]\frac{d^2(e^{kx})}{dx^2} -7 \frac{d(e^{kx})}{dx} =0[/latex]
Получаем уравнение:
[latex]k^2e^{kx}-7ke^{kx}=0\\ke^{kx}(k-7)=0\\k_1=0;\,\,\,\.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,k_2=7[/latex]
При [latex]k=0[/latex] имеем константу [latex]c_1[/latex]
При [latex]k=7[/latex] имеем [latex]c_2e^{7x}[/latex]
Теперь найдем решение уравнения
[latex] \frac{d^2y}{dx^2}-7 \frac{dy}{dx} =25-10x+x^2[/latex]
[latex]y=a_1+a_2x^2+a_3x^3[/latex], тоесть
[latex] \frac{d(a_1x+a_2x^2+a_3x^3)}{dx} -7 \frac{d^2(a_1x+a_2x^2+a_3x^3)}{dx^2} =25-10x+x^2\\2a_2+6a_3x-7a_1-14a_2x-21a_3x^2=25-10x+x^2\\ -21a_3x^2+(6a_3-14a_2)x+(2a_2-7a_1)=x^2-10x+25[/latex]
[latex]2a_2-7a_1=25\\6a_3-14a_2=-10\\-21a_3=1[/latex]
Решая эту систему, мы получим:
[latex]a_3=- \frac{1}{21} \\ a_2= \frac{34}{39} \\a_1=- \frac{1157}{343} [/latex]
Общее решение:
[latex]y=- \frac{x^3}{21}+ \frac{34x^2}{49} - \frac{1157x}{343}+c_1+c_2e^{7x} [/latex]
Не нашли ответ?
Похожие вопросы