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Equazioni non omogenee

  

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Spiegare gentilmente i ragionamenti, i passaggi e argomentare.

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-) Equazione differenziale. $y$"$ + 4y' + 4 y = 10 $

-) Soluzione omogenea associata 

  •  Omogenea associata. y" + 4y' + 4y = 0
  •  Polinomio caratteristico.  $ λ^2 + 4λ +4  = (λ+2)^2 $
  • Radici polinomio caratteristico. $λ = -2; $  due radici reali coincidenti
  •  Soluzione generale dell'omogenea. $ y(x) = c_1 e^{-2x} + c_2 x e^{-2x} $ 

 

-) Soluzione particolare. La funzione candidata è, $ \bar{y}(x) = A $ con A numero reale. Procedendo con le derivate: 

  1. $ \bar{y}(x) = A $ 
  2. $ \bar{y}'(x) = 0 $ 
  3. $ \bar{y}$"$(x) = 0 $

Introducendo i valori nell'equazione differenziale

$ 4 A = 10  \; ⇒ \; A = \frac{5}{2}$

  •  
    • Una soluzione particolare è così $ \bar{y}(x) = \frac{5}{2}$.

 

-) Soluzione generale equazione differenziale non omogenea. Si tratta di sommare alla soluzione generale dell'omogenea una soluzione particolare, quindi

    • $ y(x) = c_1 e^{-2x} + c_2 x e^{-2x} + \frac{5}{2} $



Risposta
SOS Matematica

4.6
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