Вопрос задан 29.06.2023 в 10:11. Предмет Алгебра. Спрашивает Соломонова Елизавета.

Y′′ + 4y = cos2x+ sin2xtg2x

0 0
Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Внимание! Ответы на вопросы дают живые люди. Они могут содержать ошибочную информацию, заблуждения, а также ответы могут быть сгенерированы нейросетями. Будьте внимательны. Если вы уверены, что ответ неверный, нажмите кнопку "Пожаловаться" под ответом.
Отвечает Денисов Влад.

Ответ:

вотттт или как. Ттроьтттьаьалвбьалсьсьмтатаьвьлцдцбвб.сбсба



0 0
Отвечает нейросеть ChatGpt. Будьте внимательны, ответы нейросети могут содержать ошибочные или выдуманные данные.

To solve the differential equation y+4y=cos2(x)+sin2(x)tan2(x)y'' + 4y = \cos^2(x) + \sin^2(x)\tan^2(x), we'll start by simplifying the right-hand side expression cos2(x)+sin2(x)tan2(x)\cos^2(x) + \sin^2(x)\tan^2(x):

cos2(x)+sin2(x)=1\cos^2(x) + \sin^2(x) = 1 (because cos2(x)+sin2(x)=1\cos^2(x) + \sin^2(x) = 1 is the fundamental trigonometric identity)

So, we have:

cos2(x)+sin2(x)tan2(x)=1tan2(x)=tan2(x)\cos^2(x) + \sin^2(x)\tan^2(x) = 1\tan^2(x) = \tan^2(x)

Now, the differential equation becomes:

y+4y=tan2(x)y'' + 4y = \tan^2(x)

This is a second-order linear homogeneous differential equation with a non-homogeneous term. To solve it, we'll first solve the homogeneous part y+4y=0y'' + 4y = 0, and then we'll find a particular solution for the non-homogeneous term tan2(x)\tan^2(x). Finally, we'll combine the solutions.

Homogeneous Part:

The characteristic equation for the homogeneous part is r2+4=0r^2 + 4 = 0. Solving for rr:

r2=4r^2 = -4 r=±2ir = \pm 2i

So, the characteristic roots are complex (imaginary). Therefore, the general solution to the homogeneous part is:

yh(x)=Acos(2x)+Bsin(2x)y_h(x) = A\cos(2x) + B\sin(2x)

Particular Solution:

To find a particular solution for the non-homogeneous term tan2(x)\tan^2(x), we'll use the method of undetermined coefficients. We assume a particular solution of the form:

yp(x)=Atan2(x)y_p(x) = A\tan^2(x)

Now, we'll find the derivatives needed for the equation:

yp(x)=2Atan(x)sec2(x)y_p'(x) = 2A\tan(x)\sec^2(x) yp(x)=2A(sec2(x)+2tan2(x)sec2(x))=2Asec2(x)(1+2tan2(x))y_p''(x) = 2A(\sec^2(x) + 2\tan^2(x)\sec^2(x)) = 2A\sec^2(x)(1 + 2\tan^2(x))

Now, we can plug these derivatives into the original differential equation:

yp(x)+4yp(x)=2Asec2(x)(1+2tan2(x))+4Atan2(x)=2Asec2(x)(1+2tan2(x)+2tan2(x))=2Asec2(x)(1+4tan2(x))y_p''(x) + 4y_p(x) = 2A\sec^2(x)(1 + 2\tan^2(x)) + 4A\tan^2(x) = 2A\sec^2(x)(1 + 2\tan^2(x) + 2\tan^2(x)) = 2A\sec^2(x)(1 + 4\tan^2(x))

Now, we equate this to the right-hand side of the original equation, which is tan2(x)\tan^2(x):

2Asec2(x)(1+4tan2(x))=tan2(x)2A\sec^2(x)(1 + 4\tan^2(x)) = \tan^2(x)

Simplifying:

2A(1+4tan2(x))=12A(1 + 4\tan^2(x)) = 1 2A+8Atan2(x)=12A + 8A\tan^2(x) = 1

Now, we can equate coefficients:

2A=1    A=122A = 1 \implies A = \frac{1}{2}

So, the particular solution is:

yp(x)=12tan2(x)y_p(x) = \frac{1}{2}\tan^2(x)

General Solution:

Now, we can combine the general solution to the homogeneous part and the particular solution:

y(x)=yh(x)+yp(x)=Acos(2x)+Bsin(2x)+12tan 0 0

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Алгебра

Последние заданные вопросы в категории Алгебра