2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Как решить данную систему диф уравнений?
Сообщение23.12.2017, 23:11 
$$$\begin{cases}\dot{x} = y +\cos t \\ \dot{y} = 1 -x\end{cases}$$$

Как я понимаю система неоднородна, сначала решаем однородную

$$$\begin{cases}\dot{x} = y  \\ \dot{y} = -x\end{cases}$$$

тут все хорошо:

$$\begin{pmatrix}x \\ y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix}C_1\cos t + C_2\sin t \\ -C_1\sin t + C_2 \cos t \end{pmatrix}$$

А как именно действовать дальше? (даже лучше сказать, каким именно методом пользоваться, столько всего написано, даже в голову не лезет)

 
 
 
 Re: Как решить данную систему диф упавнений?
Сообщение23.12.2017, 23:16 
Аватара пользователя
Стандартный способ: теперь объявляем, что $C_1$ и $C_2$ — не константы, а функции от $t$, на которые получается новая система дифуров.

 
 
 
 Re: Как решить данную систему диф упавнений?
Сообщение23.12.2017, 23:37 
worm2 в сообщении #1278142 писал(а):
Стандартный способ: теперь объявляем, что $C_1$ и $C_2$ — не константы, а функции от $t$, на которые получается новая система дифуров.


Это как метод вариации, только для систем?

 
 
 
 Re: Как решить данную систему диф уравнений?
Сообщение23.12.2017, 23:42 
Или свести к одному уравнению 2-го порядка и угадать решения неоднородного.

 
 
 
 Re: Как решить данную систему диф уравнений?
Сообщение23.12.2017, 23:54 
dsge
с угадыванием решений проблем нет (перерешал кучу примеров, 90% случаев из таблиц наизусть помню), а как свести?

 
 
 
 Re: Как решить данную систему диф уравнений?
Сообщение24.12.2017, 00:05 
Аватара пользователя
tremor в сообщении #1278146 писал(а):
Это как метод вариации, только для систем?
Ну да.
Должно получиться так:
$$\begin{cases}
\dot{x}-y = C'_1(t)\cos t + C'_2(t)\sin t = \cos t\\
\dot{y}+x = -C'_1(t)\sin t + C'_2(t)\cos t = 1
\end{cases}$$
Решая эту систему, находим $C'_1(t)$ и $C'_2(t)$, получаем два дифура первого порядка на $C_1(t)$ и $C_2(t)$, решаем их и подставляем.

 
 
 
 Re: Как решить данную систему диф уравнений?
Сообщение24.12.2017, 00:23 
Продифференцируйте первое и подставьте производную $y$ из второго уравнения.

 
 
 
 Re: Как решить данную систему диф уравнений?
Сообщение24.12.2017, 15:10 
Здесь можно и проще: из второго уравнения следует, что $x = 1 - \dot{y}$, а значит $\dot{x} = - \ddot{y}$. Подставляя это в первое уравнение, получим ДУ второго порядка? решая которое найдём $y$. Подставив найденную функцию $y$ в равенство $x = 1 - \dot{y}$, определим $x$.

 
 
 [ Сообщений: 8 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group