• Предмет: Математика
  • Автор: joimnoy
  • Вопрос задан 2 года назад

y"-2y' = x^2+x-3
Прошу вас, помогите мне, каким образом решается правая часть?
Левая насколько я понял - решается через хракт.уравнение
и получаем C1+C2*e^2x
но вот что делать с правой частью я не знаю.

Ответы

Ответ дал: physicssss
1

То, что решается через характеристическое уравнение - это общее решение. Оно всегда будет независимо от правой части диффура.

По сути, нужно найти так называемое частное решение, и тогда решением для этого диффура будет сумма общего и частного решений.

Частное решение подбирается, исходя из правой части. В данном случае, правая часть есть многочлен второго порядка. Поэтому частное решение будет также иметь вид многочлена, причем многочлена второго порядка: y_c(x) = Ax^2+Bx+C (y_c(x) - частное решение, A, B и C - константы, которые нужно подобрать). Теперь необходимо подставить это решение вместо y в данном диффуре, и найти константы.

(второго порядка потому, что многочлена первого порядка может не хватать, а многочлен не ниже третьего порядка избыточен, можешь попробовать подставить многочлен третьего порядка, но при нахождении коэффициентов он занулится)

UPD: ошибся в выборе многочена. Нужно использовать многочлен третьего порядка: y_c(x) = Ax^3+Bx^2+Cx+D (необходимо, чтобы после подстановки y_c(x) в диффур в левой части получился многочлен не ниже порядка многочлена в правой части)


joimnoy: Здраствуйте, я уже пробовал решать через многочлен второго порядка.
Первым делом я нашел первую производную Ax+B
И вторую производную А
Дальше я подставил это в формулу
A-2(Ax+B) = x^2 +x - 3 <=> A-2Ax+2B = x^2 + x -3
И тут я не понимаю, у меня нет значения C. Что я делаю не так? Умоляю помогите. инфы ноль
physicssss: Да, я ошибся, нужно подставить многочлен третьего порядка, поскольку иначе не с чем будет сокращать x^2
joimnoy: А какое значение будет принимать D?
Я проделал тоже самое, нашел производные первого и второго порядка
Получил формулу Ax+B-2Ax^2 + 2Bx+2C = x^2+x-3
И через них нашел A B C. но D не находится.
physicssss: Получается, что D может быть любым значением. Это не противоречит ничему, поскольку, подставив получившийся многочлен (с константой D) в уравнение, получаем тождество.
physicssss: Константа D, также как и константы C1, C2, будут определяться из начальных условий. Константа D, в сумме с константой C1, будет давать еще одну константу C'1, так что в полном решении будет фигурировать две константы: C2 и C'1
Вас заинтересует