Дано линейное дифференциальное уравнение второго порядка: y''+y'-2y=0.Приведите решение данного уравнения.
Другие предметыКолледжЛинейные дифференциальные уравнения второго порядкалинейное дифференциальное уравнениерешение уравненияматематика колледждифференциальные уравнения второго порядкаметод решения уравнений
Решим линейное дифференциальное уравнение второго порядка: y'' + y' - 2y = 0.
Для начала, мы найдем характеристическое уравнение, которое соответствует данному дифференциальному уравнению. Для этого заменим производные на переменные:
Таким образом, характеристическое уравнение будет выглядеть так:
r² + r - 2 = 0
Теперь решим это квадратное уравнение. Мы можем использовать формулу для нахождения корней квадратного уравнения:
r = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2a
В нашем случае:
Подставим значения в формулу:
r = (-1 ± √(1² - 4 * 1 * (-2))) / (2 * 1)
Посчитаем дискриминант:
1² - 4 * 1 * (-2) = 1 + 8 = 9
Теперь подставим дискриминант обратно в формулу:
r = (-1 ± √9) / 2
Так как √9 = 3, получаем два корня:
Теперь, когда мы нашли корни характеристического уравнения, мы можем записать общее решение дифференциального уравнения:
y(t) = C1 * e^(r1 * t) + C2 * e^(r2 * t)
Где C1 и C2 - произвольные постоянные, а r1 и r2 - корни, которые мы нашли. Подставив значения r1 и r2, получаем:
y(t) = C1 * e^(1 * t) + C2 * e^(-2 * t)
Или, более компактно:
y(t) = C1 * e^t + C2 * e^(-2t)
Таким образом, общее решение данного линейного дифференциального уравнения второго порядка:
y(t) = C1 * e^t + C2 * e^(-2t)