Дифференциальное уравнение y"+8y'+25y=0
Решение
Вы ввели
$$25 y{\left(x \right)} + 8 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$25 y{\left(x \right)} + 8 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
где
$$p = 8$$
$$q = 25$$
Называется линейным однородным
дифф. ур-нием 2-го порядка с постоянными коэффициентами.
Решить это ур-ние не представляет особой сложности
Решим сначала соответствующее линейное однородное ур-ние
Сначала отыскиваем корни характеристического ур-ния
$$q + \left(k^{2} + k p\right) = 0$$
В нашем случае характ. ур-ние будет иметь вид:
$$k^{2} + 8 k + 25 = 0$$
Подробное решение простого уравнения
- это простое квадратное ур-ние
Корни этого ур-ния:
$$k_{1} = -4 - 3 i$$
$$k_{2} = -4 + 3 i$$
Т.к. характ. ур-ние имеет два корня,
решение соотв. дифф. ур-ния имеет вид:
$$y{\left(x \right)} = e^{k_{1} x} C_{1} + e^{k_{2} x} C_{2}$$
Получаем окончательный ответ:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{x \left(-4 - 3 i\right)} + C_{2} e^{x \left(-4 + 3 i\right)}$$
$$25 y{\left(x \right)} + 8 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
y'' + p*y' + q*y = 0,
где
$$p = 8$$
$$q = 25$$
Называется линейным однородным
дифф. ур-нием 2-го порядка с постоянными коэффициентами.
Решить это ур-ние не представляет особой сложности
Решим сначала соответствующее линейное однородное ур-ние
y'' + p*y' + q*y = 0
Сначала отыскиваем корни характеристического ур-ния
$$q + \left(k^{2} + k p\right) = 0$$
В нашем случае характ. ур-ние будет иметь вид:
$$k^{2} + 8 k + 25 = 0$$
Подробное решение простого уравнения
- это простое квадратное ур-ние
Корни этого ур-ния:
$$k_{1} = -4 - 3 i$$
$$k_{2} = -4 + 3 i$$
Т.к. характ. ур-ние имеет два корня,
решение соотв. дифф. ур-ния имеет вид:
$$y{\left(x \right)} = e^{k_{1} x} C_{1} + e^{k_{2} x} C_{2}$$
Получаем окончательный ответ:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{x \left(-4 - 3 i\right)} + C_{2} e^{x \left(-4 + 3 i\right)}$$
Ответ
$$y{\left(x \right)} = \left(C_{1} \sin{\left(3 x \right)} + C_{2} \cos{\left(3 x \right)}\right) e^{- 4 x}$$
Классификация
nth linear constant coeff homogeneous
2nd power series ordinary
Еще ссылки
Решите дифференциальное уравнение y"+8y'+25y=0 (у " плюс 8 у штрих первого (1-го) порядка плюс 25 у равно 0) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:
Дифференциальное уравнение
Идентичные выражения:
y"+8y'+25y= ноль
у " плюс 8 у штрих первого (1-го) порядка плюс 25 у равно 0
у " плюс 8 у штрих первого (1-го) порядка плюс 25 у равно ноль
y"+8y'+25y=O