Господин Экзамен

Другие калькуляторы

Дифференциальные уравнения/ y”-4y’=0

Дифференциальное уравнение y”-4y’=0

С верным решением ты станешь самым любимым в группе❤️😊

v

Для задачи Коши:

y() =
y'() =
y''() =
y'''() =
y''''() =

График:

от до
⌨

Решение

Вы ввели [src] 
                 2          
    d           d           
- 4*--(y(x)) + ---(y(x)) = 0
    dx           2          
               dx
$$- 4 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$ 
-4*y' + y'' = 0
Подробное решение

Step


Дано уравнение:
$$- 4 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Это дифференциальное уравнение имеет вид:
$y'' + p\ y' + q\ y = 0$,
где
$$p = -4$$
$$q = 0$$
Называется линейным однородным дифференциальным уравнением 2-го порядка с постоянными коэффициентами.
Решить это уравнение не представляет особой сложности.

Step


Сначала отыскиваем корни характеристического уравнения:
$$k^{2} + k p + q = 0$$
В нашем случае характеристическое уравнение будет иметь вид:
$$k^{2} - 4 k = 0$$
Подробное решение простого уравнения
- это простое квадратное уравнение.
Корни этого уравнения:
$$k_{1} = 0$$
$$k_{2} = 4$$
Т.к. характеристическое уравнение имеет два корня,
и корни не имеют комплексный вид, то
решение соответствующего дифференциального уравнения имеет вид:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{k_{1} x} + C_{2} e^{k_{2} x}$$
Получаем окончательный ответ:
$$y{\left(x \right)} = C_{2} e^{4 x} + C_{1}$$
Ответ [src] 
                4*x
y(x) = C1 + C2*e
$$y{\left(x \right)} = C_{2} e^{4 x} + C_{1}$$
Построить график при C=-1
Построить график при C=0
Построить график при C=1
Ответ (#2) [src]
$$y\left(x\right)={{e^{4\,x}\,\left(\left.{{d}\over{d\,x}}\,y\left(x \right)\right|_{x=0}\right)}\over{4}}-{{\left.{{d}\over{d\,x}}\,y \left(x\right)\right|_{x=0}-4\,y\left(0\right)}\over{4}}$$ 
y = (E^(4*x)*('at('diff(y,x,1),x = 0)))/4-('at('diff(y,x,1),x = 0)-4*y(0))/4
Классификация
2nd power series ordinary
Liouville
Liouville Integral
factorable
nth linear constant coeff homogeneous
nth order reducible
    © Господин Экзамен – Калькулятор