Câu hỏi
Câu 3 (2.5 điểm) (L 2) Giải phương trình vi phân: y''+y'-6y=e^x(-4x^2-2x-4)
Giải pháp
4.6
(160 Phiếu)
Linh
thầy · Hướng dẫn 5 năm
Trả lời
Để giải phương trình vi phân \( y'' + y' - 6y = e^x(-4x^2 - 2x - 4) \), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:1. **Phân rã phương trình đặc trưng:** Phương trình đặc trưng là:
Giải phương trình bậc hai này, ta được:
Vậy, nghiệm của phương trình đặc trưng là:
2. **Tìm nghiệm riêng phần tử không đồng nhất:** Giả sử nghiệm riêng có dạng:
Đạo hàm của
là:
Đạo hàm bậc hai của
là:
Thay
,
, và
vào phương trình vi phân, ta có:
Rút gọn và sắp xếp lại, ta được:
So sánh hệ số, ta có:
Vậy, nghiệm riêng là:
**Tổng hợp nghiệm:** Nghiệm tổng quát của phương trình vi phân là:
Với
và
là các hằng số tùy ý.