Контрольные задания > Частное решение дифференциального уравнения y'' - 2y' + y = 5x + 1 ищется в виде
Вопрос:
Частное решение дифференциального уравнения y'' - 2y' + y = 5x + 1 ищется в виде
Ответ:
Для нахождения частного решения неоднородного дифференциального уравнения (y'' - 2y' + y = 5x + 1), мы должны сначала определить вид частного решения, который подходит для правой части уравнения, а затем найти коэффициенты, при которых это частное решение удовлетворяет исходному уравнению.
1. **Определение вида частного решения:**
Правая часть уравнения имеет вид многочлена первой степени (5x + 1). В общем случае, если правая часть дифференциального уравнения представляет собой многочлен (P(x)), то частное решение ищется в виде многочлена той же степени. Однако, прежде чем сделать вывод о виде частного решения, необходимо проверить, не является ли правая часть или ее производные решениями соответствующего однородного уравнения.
Рассмотрим однородное уравнение (y'' - 2y' + y = 0). Характеристическое уравнение для этого однородного уравнения имеет вид:
[r^2 - 2r + 1 = 0]
Это уравнение можно переписать как ((r - 1)^2 = 0), что дает нам один корень (r = 1) кратности 2. Следовательно, общее решение однородного уравнения имеет вид:
[y_h(x) = C_1 e^x + C_2 xe^x]
Поскольку правая часть (5x + 1) не является решением однородного уравнения, мы можем предположить, что частное решение имеет вид многочлена первой степени: (Ax + B).
2. **Вывод о частном решении:**
Исходя из анализа однородного и неоднородного уравнений, частное решение следует искать в виде многочлена первой степени:
[y_p(x) = Ax + B]
Таким образом, правильный ответ: **Ax + B**.