Курсовая по математике примеры решений

Обыкновенные дифференциальные уравнения.

Задание. Решить уравнение .

Решение. Правая часть уравнения представляет собой дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами. Выпишем общее решение однородного дифференциального уравнения второго порядка . Так как корнями соответствующего характеристического уравнения  являются числа , то общее решение данного уравнения, как известно, имеет вид . Правая часть исходного уравнения  не позволяет найти частное решение  неоднородного уравнения методом подбора (или неопределенных коэффициентов) поэтому воспользуемся для его нахождения методом вариации произвольных постоянных. Поэтому будем искать частное решение   в виде: соленоидальное векторное поле Математика вычисление интеграла, предполагая, что здесь  и  (мы воспользовались видом найденной фундаментальной системы решений однородного уравнения), а  и решения следующей системы дифференциальных уравнений:

  таким образом .

Из второго уравнения выпишем . Проинтегрировав, получим  (постоянную интегрирования будем полагать равной нулю). Теперь, подставляя значение  в первое уравнение системы, получим дифференциальное уравнение для функции : . Вновь интегрируя, запишем: .

Таким образом, частное решение исходного уравнения имеет вид , выпишем общее решение неоднородного дифференциального уравнения

Ответ. .