Автор Тема: Решение неоднородного дифф. уравнения второго порядка  (Прочитано 2354 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн sir. Andrey

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1943
    • Просмотр профиля
Добрый день!
Помогите пожалуйста дорешать дифур!  :(

\( (2x+1)y''+(4x-2)y'-8y=4(2x+1)^3 \)

\( y''+\frac{4x-2}{2x+1}y'-\frac{8}{2x+1}y=4(2x+1)^2 \)

Для однородного есть решение:\(  \quad  \quad   \quad  \quad   y_1=e^{-2x} \)

\( (\frac{y_2}{e^{-2x}})'=\frac{1}{e^{-4x}}Ce^{\int{\frac{4x-2}{2x+1}dx}}=\frac{Ce^{6x}}{(2x+1)^2} \)

А вот этот интеграл не берется:

\( \int{\frac{Ce^{6x}}{(2x+1)^2}}dx \)

Подскажите пожалуйста как решить!!!  :( :( :( :(
« Последнее редактирование: 14 Марта 2011, 15:22:58 от Dlacier »

Оффлайн Dlacier

  • Глобальный модератор
  • *****
  • Сообщений: 3656
    • Просмотр профиля
Re: Дифур
« Ответ #1 : 14 Марта 2011, 15:22:14 »
Решение соответствующего однородного уравнения найдено неверно, не хватает слагаемых и константы интегрирования.
Распиши как находишь.
Чтобы правильно задать вопрос, нужно знать большую часть ответа. (с)
Формулы пишите в LaTex.

Оффлайн sir. Andrey

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1943
    • Просмотр профиля
Re: Дифур
« Ответ #2 : 14 Марта 2011, 15:28:25 »
Решение соответствующего однородного уравнения найдено неверно, не хватает слагаемых и константы интегрирования.
Распиши как находишь.


Имеешь в виду это??


Для однородного есть решение:\(  \quad  \quad   \quad  \quad   y_1=e^{-2x} \)


Это мы сами угадываем!!!
А далее решаем по формуле!!!

Оффлайн Данила

  • Глобальный модератор
  • *****
  • Сообщений: 1657
  • Математик-экстрасенс
    • Просмотр профиля
расписывай как решал,как вранскиан считал.

я бы тут методом неопределенных коэффицентов делал, предварительно найдя решение однородного через вронскиан
Просьба не кидать мне в ЛС Ваши задания...создаем тему,пишем свое задание,наработки\идеи...полностью и нахаляву ничего не решаю

Вам в помощь:
∫ ¼ ½ ¾ ⅓ ⅔ ⅛ ⅜ ⅝ ⅞ ² ³ ± ~ ‰ ∞ √ ∑ ∆ ℮ ∩ ≡ ≤ ≥ ≈ ∩

Оффлайн sir. Andrey

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1943
    • Просмотр профиля
расписывай как решал,как вранскиан считал.

я бы тут методом неопределенных коэффицентов делал, предварительно найдя решение однородного через вронскиан

Ни какие вронскианы я не считал.  :)
\( a_1y''+a_2y'+a_3y=0 \)
А третья строка это формула: \( (\frac{y_2}{y_1})'=\frac{1}{y_1^2}Ce^{\int{\frac{a_2}{a_1}}} \)
« Последнее редактирование: 14 Марта 2011, 17:12:55 от sir. Andrey »

Оффлайн Данила

  • Глобальный модератор
  • *****
  • Сообщений: 1657
  • Математик-экстрасенс
    • Просмотр профиля
ну вот тот определитель слева и есть вронскиан) поставляй туда сразу свой корень, зачем в общем виде оно тебе?
Просьба не кидать мне в ЛС Ваши задания...создаем тему,пишем свое задание,наработки\идеи...полностью и нахаляву ничего не решаю

Вам в помощь:
∫ ¼ ½ ¾ ⅓ ⅔ ⅛ ⅜ ⅝ ⅞ ² ³ ± ~ ‰ ∞ √ ∑ ∆ ℮ ∩ ≡ ≤ ≥ ≈ ∩

Оффлайн sir. Andrey

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1943
    • Просмотр профиля
ну вот тот определитель слева и есть вронскиан) поставляй туда сразу свой корень, зачем в общем виде оно тебе?

Я все это проделал в первом посте, а интеграл, который получился не берется!!!  :( :( :( :(

Оффлайн renuar911

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2489
  • От форм математических бушует вся душа
    • Просмотр профиля
Неберущийся интеграл выражается через спецфункцию:

\( \int \frac{e^{6x}}{(2x+1)^2}dx=-\frac{3}{2}\,{\frac {{e^{6\,x}}}{6\,x+3}}-\frac{3}{2}\,{e^{-3}}{\it Ei} \left( 1,-6\,x-3 \right) \)

Хотел разложить в ряд, но не сумел... Хотя есть вариант. Другое представление интеграла:

\( \frac{(6x+3) Ei(6x+3)- exp(6x+3)}{2 e^3 (2x+1)} \)

где

\( Ei(6x+3)={\it Ei} \left( 3 \right) +2\,{e^{3}}x+4\,{e^{3}}{x}^{2}+{\frac {20}{
3}}\,{e^{3}}{x}^{3}+8\,{e^{3}}{x}^{4}+{\frac {44}{5}}\,{e^{3}}{x}^{5}+
{\frac {104}{15}}\,{e^{3}}{x}^{6}+{\frac {232}{35}}\,{e^{3}}{x}^{7}+{
\frac {16}{7}}\,{e^{3}}{x}^{8}+{\frac {1636}{315}}\,{e^{3}}{x}^{9}+O
 \left( {x}^{10} \right)
 \)
« Последнее редактирование: 14 Марта 2011, 18:06:56 от renuar911 »
За жизнью надо тщательно следить, все время избегая с ней разлуки.

Оффлайн sir. Andrey

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1943
    • Просмотр профиля
Неберущийся интеграл выражается через спецфункцию:

\( \int \frac{e^{6x}}{(2x+1)^2}dx=-\frac{3}{2}\,{\frac {{e^{6\,x}}}{6\,x+3}}-\frac{3}{2}\,{e^{-3}}{\it Ei} \left( 1,-6\,x-3 \right) \)

Хотел разложить в ряд, но не сумел...

Да я уже в курсе, в интернете загнал, но такое решение не пойдет!!!

Оффлайн renuar911

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2489
  • От форм математических бушует вся душа
    • Просмотр профиля
Тогда решить численно и аппроксимировать. Функция определена в очень узком диапазоне


« Последнее редактирование: 14 Марта 2011, 18:20:45 от renuar911 »
За жизнью надо тщательно следить, все время избегая с ней разлуки.

Оффлайн sir. Andrey

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1943
    • Просмотр профиля
Тогда решить численно и аппроксимировать.



Последнее слово взорвало мозг!

Оффлайн renuar911

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2489
  • От форм математических бушует вся душа
    • Просмотр профиля
А что тут особенного? Тут три ветви, они легко аппроксимируются  степенными зависимостями.
-----------------------------------------------
Я  начал с самого начала и решал Ваше ДУ. Получил так:

\( y=(1+4x^2)C_1+e^{-2x} C_2+6x+8x^2+8x^3 \)

Такое не годится? В этом случае

\( y'=8\,x{\it C_1}-2\,{e^{-2\,x}}{\it C_2}+6+16\,x+24\,{x}^{2} \)

\( y''=8\,{\it C_1}+4\,{e^{-2\,x}}{\it C_2}+16+48\,x \)

И все замечательно соответствует исходному ДУ

« Последнее редактирование: 14 Марта 2011, 18:53:24 от renuar911 »
За жизнью надо тщательно следить, все время избегая с ней разлуки.

 

Найти x, найти корень уравнения

Автор Астасья

Ответов: 3
Просмотров: 6836
Последний ответ 09 Декабря 2010, 00:03:40
от tig81
Решение интегралов. Помогите пжл с решением интегралов

Автор MEF

Ответов: 6
Просмотров: 12126
Последний ответ 10 Апреля 2010, 17:53:05
от stioneq
Резольвента уравнения четвертой степени(кубическая резольвента)

Автор Al4

Ответов: 6
Просмотров: 7554
Последний ответ 21 Марта 2011, 23:32:49
от Al4
"дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными."

Автор Eduard7777

Ответов: 3
Просмотров: 4537
Последний ответ 24 Ноября 2011, 22:07:55
от Dimka1
Решение задач про скорость. Найдите скорость течения реки

Автор Dashik

Ответов: 3
Просмотров: 11560
Последний ответ 16 Мая 2010, 16:05:01
от Hermiona