Trivial:
y'' + 9y = 3sin3t + 2cos3t
Mamy równanie różniczkowe liniowe rzędu 2 o stałych współczynnikach. Jako, że jest to równanie
liniowe mamy zależność
RORLN = RORLJ + RSRLN.
y = y
j + y
s
1. RORLJ
y'' + 9y = 0
Podstawiając y = e
λt rozwiązanie sprowadzi się do poszukiwania pierwiastków
charakterystycznych.
λ
2 + 9 = 0
λ = ±3i.
y
j = c
1e
0cos3t + c
2e
0sin3t = c
1cos3t + c
2sin3t, c
1,c
2 ∊ R.
2. RSRLN
Jako, że c
1cos3t i c
2sin3t są rozwiązaniami równania jednorodnego nie możemy przewidywać
formy
y
s = Acos3t + Bsin3t.
Przewidujemy formę wielomianu o jeden stopień wyższego.
y
s = Atcos3t + Btsin3t
y
s' = Acos3t − 3Atsin3t + Bsin3t + 3Btcos3t = (A+3Bt)cos3t + (B−3At)sin3t
y
s'' = 3Bcos3t − 3(A+3Bt)sin3t − 3Asin3t + 3(B−3At)cos3t
= 3(2B−3At)cos3t − 3(2A+3Bt)sin3t.
Wstawiamy do równania
3(2B−3At)cos3t − 3(2A+3Bt)sin3t + 9(Atcos3t + Btsin3t) = 3sin3t + 2cos3t
6Bcos3t − 6Asin3t = 3sin3t + 2cos3t
| | 1 | | 1 | |
ys = − |
| tcos3t + |
| tsin3t |
| | 2 | | 3 | |
3. RORLN
| | 1 | | 1 | |
y = c1cos3t + c2sin3t − |
| tcos3t + |
| tsin3t, c1,c2 ∊ R |
| | 2 | | 3 | |