Задано линейное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка:
Общее решение такого уравнения представляется в виде суммы общего решения соответствующего линейного однородного дифференциального уравнения и некоторого частного решения линейного неоднородного дифференциального уравнения, то есть
Рассмотрим два пункта для решения уравнения.
Имеем линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка.
Метод Эйлера:
Характеристическое уравнение:
По теореме, обратной теореме Виета, определяем корни:
Получаем решение соответствующего дифференциального уравнения:
Данная функция вида где — заданное действительное число, — многочлен степени
У нас значит уравнение имеет частное решения вида где и — коэффициенты, которые подлежат нахождению.
Итак,
Подставим в уравнение вместо соответственно:
Используем метод неопределенных коэффициентов:
Итак,
Общее решение неоднородного дифференциального уравнения второго порядка имеет вид:
Answers & Comments
Задано линейное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка:
Общее решение такого уравнения представляется в виде суммы общего решения соответствующего линейного однородного дифференциального уравнения и некоторого частного решения линейного неоднородного дифференциального уравнения, то есть
Рассмотрим два пункта для решения уравнения.
Имеем линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка.
Метод Эйлера:
Характеристическое уравнение:
По теореме, обратной теореме Виета, определяем корни:
Получаем решение соответствующего дифференциального уравнения:
Данная функция вида где — заданное действительное число, — многочлен степени
У нас значит уравнение имеет частное решения вида где и — коэффициенты, которые подлежат нахождению.
Итак,
Подставим в уравнение вместо соответственно:
Используем метод неопределенных коэффициентов:
Итак,
Общее решение неоднородного дифференциального уравнения второго порядка имеет вид:
Ответ: