Дано дифференциальное уравнение y'' + 6у' + 9у = 0.
Укажите верное решение.
Другие предметы Колледж Дифференциальные уравнения второго порядка Дифференциальное уравнение характеристическое уравнение корни уравнения общее решение математика колледж
Для решения данного дифференциального уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами, начнем с его записи:
y'' + 6y' + 9y = 0
Шаг 1: Найдем характеристическое уравнение. Оно получается заменой y на e^(kt), где k - корень характеристического уравнения. Подставляя это в уравнение, мы получаем:
k² + 6k + 9 = 0
Шаг 2: Решим это квадратное уравнение. Для этого используем дискриминант:
D = b² - 4ac
Подставив значения, получаем:
D = 6² - 4 * 1 * 9 = 36 - 36 = 0
Шаг 3: Поскольку дискриминант равен нулю, у нас есть один двойной корень:
k₁ = k₂ = -3
Шаг 4: Теперь, зная корни характеристического уравнения, можем записать общее решение дифференциального уравнения. Для двойного корня k мы используем следующую формулу:
y(t) = C₁e^(k₁t) + C₂te^(k₁t)
Подставляем k₁ = -3:
y(t) = C₁e^(-3x) + C₂xe^(-3x)
Таким образом, правильное решение данного дифференциального уравнения:
C₁e^(-3x) + C₂xe^(-3x)
Теперь давайте проанализируем предложенные варианты:
Таким образом, правильный ответ - это первый вариант.