Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

РГР Дифуры [13 вариант]

.pdf
Скачиваний:
84
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
170.61 Кб
Скачать

5 _11_13

4 y3 y′′ = y4 16, y (0)= 2 2, y(0)=1 2

этодифференциальное уравнениевысшегопорядка, допускающеепонижениестепени

y '

= p y ''

= p dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

4 p dp =

y4

16

dy

 

 

 

 

 

y3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 p dp =

y4

16

dy

 

 

 

y

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

2

=

 

4

+

y2

+

C

;

 

 

 

 

 

y2

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2 = 4 / y2 + y2 / 4 +C / 2; C = −4

 

 

 

 

= 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

y2 4

y(0)

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ' =

 

 

'(1)

=1/

2

 

 

 

 

 

2 y

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

=

 

y2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

2 y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 y dy = dx y2 4

ln( y2

4) = x +C

 

 

 

 

 

y(0) = 2

2 C = ln 4

 

 

 

 

 

y =

ex+ln 4 + 4

 

 

 

 

 

(1)

p

2

=

16 8 y2 + y4

; p

2

=

( y2

4)2

 

4 y2

 

4 y2

 

 

 

 

 

 

 

5 _12 _13

7 y′′′− y′′ =12x линейноенеоднородноедифференциальное уравнение характеристическое уравнение

7k3 k2 = 0 k1,2 = 0; k3 =1/ 7

общее решение линейногооднородногодифференциального уравнения yобщ = C1 +C2 x +C3ex / 7

частное решение линейногонеоднородногодифференциального уравнения

y = x2 (ax +b) = ax3 +bx2

 

 

 

 

час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yчас

= 3ax

+ 2bx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

= 6ax + 2b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yчас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′′

= 6a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yчас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′′

 

 

′′

 

=12x

 

 

 

 

 

 

 

 

7 yчас yчас

 

 

 

 

 

 

 

 

7 6a 6ax 2b 12x = 0

 

 

 

 

 

(12 6a)x + 42a 2b =

0

42a 2b = 0

42

(2) 2b = 0

a = −2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 6a = 0

a = −2

b = −42

y

= −2x3 42x2

 

 

 

 

 

 

 

 

час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = y

общ

+ y

= C

+C

2

x

+C ex / 7 2x3 42x2

 

 

 

 

 

 

час

1

 

 

3

 

 

 

 

5 _13 _13

y′′′− y′′−2 y′ = (6x 11)ex линейноенеоднородноедифференциальное уравнение характеристическое уравнение

k3 k2 2k = 0 k (k2 k 2)= 0 k1 = −1; k2 = 0; k3 = 2

общее решение линейногооднородногодифференциального уравнения yобщ = C1ex +C2 +C3e2 x

частное решение линейногонеоднородногодифференциального уравнения

y

= xex (ax +b) = ex (ax2 +bx)

час

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

2

 

 

yчас

= e

(ax

+(2a b)x +b)

 

 

′′

 

x

 

2

 

 

 

yчас

= e

(ax

+(4a +b)x 2b + 2a)

 

 

′′′

 

x

 

 

2

 

 

yчас

= e

(ax

+(6a b)x 6a +3b)

′′

′′′

 

 

 

 

x

yчас

yчас

2 yчас = (6x 11)e

 

ex (ax2 +(6a b)x 6a +3b) ex (ax2 +(4a +b)x 2b + 2a)

2ex (ax2 +(2a b)x +b) (6x 11)ex = 0

(6a b)x 6a +3b +(4a b)x + 2b 2a 2 (2a b)x 2b (6x 11)= 0 (6a b + 4a b 2(2a b)6)x 6a +3b + 2b 2a 2b +11 = 0

(6a

 

 

 

 

6a 6 = 0

 

 

a =1

6)x 8a +3b +11 = 0

= 0

 

 

 

 

 

 

11 8a +3b

 

b = −1

y = ex (x2 x)

 

 

 

 

 

 

час

 

 

 

 

 

 

 

 

y = y

общ

+ y = C ex +C

2

+C e2 x +ex (x2

x)

 

 

час

1

3

 

 

 

5 _14 _13

y′′+ 2 y′ =10 ex (sin x +cos x)

характеристическое уравнение

k2 + 2k = 0 k1 = 0; k2 = −2

общее решение yобщ = C1 +C2 e2 x

частное решение

y

= ex (a sin x +b cos x)

час

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

yчас

= e

((a +b) cos x +(a b) sin x)

 

′′

 

x

 

 

 

yчас

= e

(2a cos x

2bsin x)

 

′′

 

 

x

(sin x +cos x)

yчас

+ 2 yчас =10 e

 

ex (2a cos x 2bsin x) + 2ex ((a +b) cos x + (a b) sin x) 10ex (sin x + cos x) = 0 2a cos x 2bsin x + 2(a +b) cos x + 2(a b) sin x 10 sin x 10 cos x = 0

(2a + 2a + 2b 10)cos x +(2b + 2a 2b 10)sin x = 0 (4a + 2b 10)cos x +(4b + 2a 10)sin x = 0

 

10 + 4a + 2b = 0

 

a = 3

 

 

 

+ 2a 4b = 0

 

 

10

 

b = −1

y

 

= 3ex sin x ex cos x

 

час

 

 

 

 

 

 

 

y = y

общ

+ y

= C

+C

e2 x +3ex sin x ex cos x

 

 

 

час

1

 

2

 

5 _15 _13

y′′− y′ = 2 ch x; y′′− y′ = ex +ex

характеристическое уравнение

k2 k = 0 k1 = 0; k2 =1

общее решение yобщ = C1 +C2 ex

частное решение yчас = a x ex +b ex yчас′ = aex + axex bex

y′′ = aex + aex + axex +bex

час

′′

 

 

x

 

x

 

 

 

yчас yчас

= e

+e

 

 

 

 

 

 

 

 

(2aex

+ axex +bex )(aex + axex bex )(ex +ex )= 0

ex (2b 1)+ex (a 1)=

2b 1 = 0

a =1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a 1 = 0

b =1/ 2

y = xex

+ex / 2

 

 

 

 

час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = y

общ

+ y = C +C

ex + xex +ex / 2

 

 

 

час

 

1

2