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


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Линейные неоднородные уравнения: метод подбора
Сообщение14.12.2014, 16:26 
Аватара пользователя


03/11/14

395
Разбираю метод решения линейных неоднородных уравнений на таком примере. Дано уравение $y''' - y'' + y' - y = x^2 + x$
Сначала решаем его как обычное линейное уравнение:
1) $\lambda ^3 - \lambda ^2 + \lambda -1=0$, $\lambda _1 = 1, \lambda _2 = -i, \lambda = i$
Значит, общее решение равно $C_1 e^x + C_2 \cos x + C_3 \sin x$

Теперь самая сложная для меня часть - подбор вида частного решения. Общий вид правой части, при котором можно применить метод подбора, следующий: $f(x) = e^{\alpha x}[P_l (x) \cos \beta x + Q_m (x) \sin \beta x]$, где $l$ и $m$ - степени многочленов $P$ и $Q$.

Тогда частое решение ищется в виде $y = x^s e^{\alpha x}[\bar{P}_k (x) \cos \beta x +  \bar{Q}_k (x)\sin \beta x]$. Здесь $s$ - кратность корня $\lambda = \alpha + i\beta$ характеристического уравнения, а $k$ - максимальное из чисел $l$ и $m$.

Так как число ноль не является корнем характеристического уравнения, то частное решение надо искать в виде $y=Ax^2 + Bx + C$. Вопрос - почему это так. Почему именно число ноль? Потому что правую часть $x^2 + x$ можно записать как $e^{0\alpha}[(x^2 + x)\cos 0 + \sin 0]$, и если бы исходное уравнение имело такое решение, то ему соответствовал бы корень $0$? Поэтому, раз хар. уравнение не имеет такого корня, то $e$ возводится в степень $0$ и дает единицу, а из многочленов в квадратных скобкам выбираем наибольшую степень $2$ и частное решение ищем в виде квадратного трехчлена?

Объясните поподробнее, очень хочу разобраться.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

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