Вопрос задан 30.07.2023 в 19:08. Предмет Математика. Спрашивает Бобкова Валерия.

Y'''+2y''-y'=3x^2+14x+11

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 Рахимов Андрей.
Посмотрите предложенное решение; оформление не соблюдалось.

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

To solve the given third-order linear homogeneous differential equation:

bash
y''' + 2y'' - y' = 3x^2 + 14x + 11

We first need to find the complementary solution by solving the associated homogeneous equation:

bash
y''' + 2y'' - y' = 0

Once we have the complementary solution, we can find a particular solution to the original non-homogeneous equation using the method of undetermined coefficients or variation of parameters.

Step 1: Find the Complementary Solution

The characteristic equation for the homogeneous equation is:

r^3 + 2r^2 - r = 0

Now, we solve the characteristic equation:

scss
r(r^2 + 2r - 1) = 0

Using either the quadratic formula or factoring, we can find the roots of the characteristic equation:

makefile
r1 = 0 r2 = (-2 + √(2^2 - 4*(-1))) / 2 r2 = (-2 + √(4 + 4)) / 2 r2 = (-2 + √8) / 2 r2 = (-2 + 2√2) / 2 r2 = -1 + √2 r3 = (-2 - √(2^2 - 4*(-1))) / 2 r3 = (-2 - √(4 + 4)) / 2 r3 = (-2 - √8) / 2 r3 = (-2 - 2√2) / 2 r3 = -1 - √2

The complementary solution is a linear combination of the form:

scss
y_c = C1 * e^(r1 * x) + C2 * e^(r2 * x) + C3 * e^(r3 * x)

where C1, C2, and C3 are constants to be determined based on initial or boundary conditions.

Step 2: Find a Particular Solution

For the particular solution, we'll assume it has a form similar to the right-hand side of the non-homogeneous equation:

makefile
y_p = Ax^2 + Bx + C

where A, B, and C are constants to be determined.

Now, we find the derivatives of y_p:

bash
y_p' = 2Ax + B y_p'' = 2A y_p''' = 0

Substitute the derivatives of y_p into the non-homogeneous equation:

scss
0 + 2(2A) - (2Ax + B) = 3x^2 + 14x + 11

Simplify:

css
4A - 2Ax - B = 3x^2 + 14x + 11

Now, equate the coefficients of like powers of x on both sides:

css
-2A = 3 => A = -3/2 4A - B = 14 => B = 4A - 14 = 4 * (-3/2) - 14 = -6 - 14 = -20

Therefore, the particular solution is:

makefile
y_p = (-3/2)x^2 - 20x + C

Step 3: General Solution

Now, combine the complementary solution and the particular solution to obtain the general solution:

makefile
y = y_c + y_p
scss
y = C1 * e^(0) + C2 * e^((-1 + √2) * x) + C3 * e^((-1 - √2) * x) - (3/2)x^2 - 20x + C

Simplifying:

scss
y = C1 + C2 * e^((-1 + √2) * x) + C3 * e^((-1 - √2) * x) - (3/2)x^2 - 20x + C

Where C1, C2, C3, and C are constants that can be determined using initial or boundary conditions, if provided.

0 0

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос