Metoda uzmienniania stałych
fasolus: Mam problem z rozwiązaniem równania różniczkowego metodą uzmienniania stałych:
y''−2y'tg(t)=1
Wie ktoś jak to policzyć ?
1 kwi 23:20
jc:
(cos2x y ' ) ' = cos2 x y'' − 2 cos x sin x y '
= cos2 (y'' − 2 y' tg x)
Rozwiązujemy równanie jednorodne (cos2x y ' ) ' = 0
cos2 x y' = C1
y' = C1 / cos2x
y = C1 tg x + C2
Rozwiązania bazowe: tg x, 1
u' tgx + v' = 0
u' / cos2x = 1
u' = cos2 x
v' = − sin x cos x
u = (x + cos x sin x) /2 + C1
v = (cos2 x) /2 + C2
y = u tg x + v
2 kwi 00:16
Mariusz:
y''−2y'tg(t)=1
Podstawieniem u=y'
obniżamy rząd równania
u=y'
u'=y''
Dostaliśmy równanie liniowe ale pierwszego rzędu
u'−2tg(t)u=1
Rozwiązujemy równanie jednorodne
u'−2tg(t)u=0
u'=2tg(t)u
du | | (−sin(t)) | |
| =−2 |
| dt |
u | | cos(t) | |
ln|u(t)|=−2ln|cos(t)|+C
Uzmienniamy stałą
| C(t)(cos2(t)+sin2(t)) | |
u(t)= |
| |
| cos2(t) | |
u(t)=C(t)(1+tg
2(t))
u'−2tg(t)u=1
C'(t)(1+tg
2(t))+2C(t)tg(t)(1+tg
2(t))−2C(t)tg(t)(1+tg
2(t))=1
C'(t)(1+tg
2(t))=1
| 1 | | 1 | |
C(t)= |
| sin(t)cos(t)+ |
| t+C1 |
| 2 | | 2 | |
| 1 | | 1 | t | | C1 | |
u(t)= |
| tg(t)+ |
|
| + |
| |
| 2 | | 2 | cos2(t) | | cos2(t) | |
| 1 | | 1 | t | | C1 | |
y'(t)= |
| tg(t)+ |
|
| + |
| |
| 2 | | 2 | cos2(t) | | cos2(t) | |
| 1 | | 1 | | 1 | |
y(t)=− |
| ln|cos(t)|+ |
| ttg(t)+ |
| ln|cos(t)|+C1tg(t)+C2 |
| 2 | | 2 | | 2 | |
2 kwi 11:57