Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Жоғарғы ретті тұрақты коэффициентті біртекті емес сызықтық теңдеулер




түріндегі теңдеу n-ретті біртекті емес сызықтық дифференциалдық теңдеу деп аталады.

Теорема. -сызықтық біртекті емес дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімі оған сәйкес біртекті теңдеудің жалпы шешімі мен біртекті емес теңдеудің дербес шешімдерінің қосындысынан тұрады.

y = + y *,

мұндағы y - сызықтық біртекті емес дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімі, - біртекті теңдеудің жалпы шешімі (оны табуды алдыңғы тақырыпта қарастырғанбыз), y * - сызықтық біртекті емес дифференциалдық теңдеудің дара шешімі, оны біртекті емес теңдеудің оң жағы f (x) функциясына ұқсас анықтаймыз. Ол қалай болатындығы төмендегі кестеде көрсетілген:

 

f (x) Сипаттамалық теңдеудің түбірлері Дара шешімнің түрі
1) eax Pn (x), мұндағы Pn (x) – n-дəрежелі берілген көпмүшелік a саны сипаттама теңдеудіңтүбірі емес a саны – сипаттама теңдеудіңr-еселі түбірі y* = eax P*n (x) y = xr eaxP*n (x)    
2) eax [ Pn(x) cos bx + + Qm (x) sin bx ] a ± bi сандар жұбы сипаттама теңдеудіңтүбірі емес a ± bi сандар жұбы – сипаттама теңдеудің r-еселі түбірі y* = eax [ P*k(x) cos bx + Q*k (x) sin bx ], мұндағы k =max(m,n)     y* =xr eax [ P*k(x) cos bx + Q*k (x) sin bx ] мұндағы k =max(m,n)

 

 

Мысал 1: y I V + 8 y ''+16 y = cos x теңдеуінің жалпы шешімін тап.

Шешуі: y = + y *

1) =?

2) y *=?

f (x) = cosx Þ a ± bi = 0±1 i = i ≠ k1, k2,,k3,k4

y *=Acosx+Bsinx Þ (y *)¢= -Asinx+Bcosx Þ

(y *)¢¢= -Acosx-Bsinx Þ (y *)¢²= Asinx-Bcosx Þ (y *)iv= Acosx+Bsinx

Осы табылған туындыларды бастапқы берілген теңдікке қоямыз:

Acos x +Bsin x +8(-Acos x -Bsin x)+16(Acos x +Bsin x)=cos x

A мен B мəндерін y *-ны анықтау өрнегіне қоямыз:

y *= cos x

Демек, y = + y *= (C1+xC3)cos2x+ (C2+xC4)sin2x + cos x

Мысал 2: теңдеуінің жалпы шешімін тап.

Шешуі: f1(x) + f2(x) = x + (- sin x).

1)

2) түрінде іздейміз, мұндағы:

Þ

Сонымен,

3) f2 (x) функциясын келесі түрде ізделік: .

Þ

Сонымен,

болғандықтан

Ізделінді дара шешім:

Ал біртекті емес дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімі:

Аудиториялық жұмыстар

Берілген теңдеулердің жалпы шешімін тап:

1) 2 y ′′ + y ′ − y = 2 ex Жауабы: y = С1 e x + С2 ex/ 2 + ex

2) y ′′ + a 2 y = ex Жауабы: y = С1 cosax + С2 sinax +

3) y ′′ − 7 y ′ + 6 y = sin x Жауабы: y = С1 e 6 x + С2

4) y ′′ − 6 y ′ + 9 y = 2 x 2x + 3 Жауабы:

5) y ′′ − 2 y ′ + 2 y = 2 x Жауабы: y = ex (( c 1 cos x + c 2 sin x )+ x )1

6) y ′′ + 4 y ′ − 5 y = 1 Жауабы: y = С1 ex + С2 e -5x - 0,2

7) у" -2у ' +у= Жауабы:у=е х1+C2x-ln +x arctgx)

Й жұмыстары

Берілген теңдеулердің жалпы шешімін анықта.

8) y "−3 y ′ + 2 y = f (x), мұнда f (x) келесі функциялар түрінде берілген:

 


а) 10 e x

ə) 3 e 2 x


б) 2sin x

в) 2 x 3 − 30

г)2 ex cos

д) xe 2 x +1

е) ex (3 − 4 x)

ж) 3 x + 5sin 2 x

з) 2 exe 2 x

и) sin x sin2 x

к) shx


Жауаптары: y = C1 ex + C2 e 2 x + y *, мұнда y * тең:


а) e x

ə) 3 xe 2 x

б)

в)

г) -8/5 +ex(cosx/2 +2sinx/2)

д)

 

е) ex (2 x 2 + x)

ж) (9+3cos2x- sin2x)

з) -2 xex- e- 2 x

и)

к) - e-x- xex


9) 2 y "+5 y ′ = f (x), егер f (x) тең:


а) 5 x 2 − 2 x −1

ə) ex

б) 29cos x

в) cos2 x

г) 0,1 e 2,5 x − 25sin 2,5 x

д) 29 x sin x

е) 100 xe x ⋅ cos x

ж) 3 сh x

Жауабы: y = C1 + C2 e- 5/2 x + y *, мұнда y * тең:

 

а)

ə) ex

б)5sin x − 2cos x

в)

г)cos2,5 x +sin2,5 x −0,02 xe 2,5 x

д)

е) e x [(10 x +18)sin x − (20 x +1)cos x ]

ж)

 

Жоғарғы ретті тұрақты коэффициентті біртекті емес





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-24; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2263 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Два самых важных дня в твоей жизни: день, когда ты появился на свет, и день, когда понял, зачем. © Марк Твен
==> читать все изречения...

2253 - | 2077 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.