Вопрос задан 05.07.2023 в 19:34. Предмет Алгебра. Спрашивает Дикарева Карина.

Решить уравнение(желательно с объяснением) y"+6y'+9y=10sinx

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 Мулярчик Дима.

Ответ:

решение на фотографиях



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

Данное уравнение является линейным неоднородным дифференциальным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами. Общий вид такого уравнения:

ay+by+cy=g(x),ay'' + by' + cy = g(x),

где aa, bb и cc - константы, а g(x)g(x) - функция правой части.

В вашем уравнении: y+6y+9y=10sin(x).y'' + 6y' + 9y = 10\sin(x).

Для начала, решим соответствующее однородное уравнение:

y+6y+9y=0.y'' + 6y' + 9y = 0.

Характеристическое уравнение этого однородного уравнения будет иметь вид:

r2+6r+9=0.r^2 + 6r + 9 = 0.

Решая это квадратное уравнение относительно rr, получаем:

(r+3)2=0,(r + 3)^2 = 0,

что дает единственное решение r=3r = -3 кратности 2.

Таким образом, общее решение однородного уравнения имеет вид:

yh(x)=(c1+c2x)e3x.y_h(x) = (c_1 + c_2x)e^{-3x}.

Теперь найдем частное решение неоднородного уравнения. Поскольку правая часть является 10sin(x)10\sin(x), можно предположить, что частное решение будет иметь вид:

yp(x)=Asin(x)+Bcos(x).y_p(x) = A\sin(x) + B\cos(x).

Подставляем это в уравнение:

yp+6yp+9yp=Asin(x)Bcos(x)+6(Acos(x)Bsin(x))+9(Asin(x)+Bcos(x))=10sin(x).y_p'' + 6y_p' + 9y_p = -A\sin(x) - B\cos(x) + 6(A\cos(x) - B\sin(x)) + 9(A\sin(x) + B\cos(x)) = 10\sin(x).

Собираем коэффициенты при одинаковых функциях:

A+6B+9A=0(коэффициент при sin(x)),-A + 6B + 9A = 0 \quad \text{(коэффициент при }\sin(x)\text{)}, [-B + 6A + 9B = 10 \quad \text{(коэффициент при }\cos(x)\text{)}.]

Решая эту систему уравнений, мы получаем A=25A = -\frac{2}{5} и B=15B = -\frac{1}{5}.

Таким образом, частное решение имеет вид:

yp(x)=25sin(x)15cos(x).y_p(x) = -\frac{2}{5}\sin(x) - \frac{1}{5}\cos(x).

Теперь общее решение неоднородного уравнения будет суммой общего решения однородного уравнения и частного решения:

y(x)=yh(x)+yp(x)=(c1+c2x)e3x25sin(x)15cos(x).y(x) = y_h(x) + y_p(x) = (c_1 + c_2x)e^{-3x} - \frac{2}{5}\sin(x) - \frac{1}{5}\cos(x).

Где c1c_1 и c2c_2 - произвольные константы, которые могут быть определены из начальных условий, если таковые имеются.

0 0

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Алгебра

Последние заданные вопросы в категории Алгебра

Задать вопрос