Помогите пожалуйста найти общее решение линейного неоднородного ...
Помогите пожалуйста найти общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения методом неопределенных коэффициентов. у" +25у = 100xsin5x+50cos5x необходимо указать корни характеристического уравнения, вид частного решения линейного неоднородного дифференциального уравнения (с неопределенными коэффициентами).
Есть ответ
12.12.2022
185
Ответ
Найдем сначала общее решение соответствующего однородного уравнения:

Пусть
, получим характеристическое уравнение:

Характеристическое уравнение имеет два комплексных корня Два линейно независимые решения это 
Общее решение однородного дифференциального уравнения:

Рассмотрим правую часть дифференциального уравнения:
=e^{0x}(100xsin5x+50cos 5x)~~Rightarrow~~~alpha =0;~~~ beta=5\ P_n(x)=100x~~~Rightarrow~~~ n=1;~~~ Q_n(x)=50~~~Rightarrow~~~ n=0)
Число
принимает значение
, это число является корнем характеристическое уравнение
. Кратность k=1
Частное решение будем искать в виде:
sin 5x+(Cx+D)cos 5x)=\ \ =(Ax+B)xsin 5x+(Cx+D)xcos 5x)
Вычислим для нее производную второго порядка
x+Dright)sin 5x+(5Ax^2+(5B+2C)x+D)cos5x\ \ y''=(-25Ax^2-(25B+20C)x-10D+2A)sin 5x+(-25Cx^2+\ \ +(20A-25D)x+10B+2C)cos 5x)
Подставив в исходное дифференциальное уравнение, получим:
sin 5x+(20Ax+10B+2C)cos 5x=100xsin 5x+50cos5x)
Приравниваем коэффициент при xcos5x, xsin5x, sin5x, cos5x, получим систему уравнений:

Частное решение: 
Общее решение линейного неоднородного дифференциального уравнения:

Если вы нашли правильное решение, вы можете поблагодарить нас начиная с 10 рублей.
Просто нажмите на кнопку "Подарить".
Просто нажмите на кнопку "Подарить".
12.12.2022