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Equazioni non omogenee

  

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Spiegare gentilmnete i ragionamenti, i passaggi e argomentare.

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-) Equazione differenziale. $y$"$ - 3y' -4 y = 2e^{2x}$

  •  Omogenea associata. y" - 3y' - 4y = 0
  •  Polinomio caratteristico.  $ λ^2 - 3λ -4  = (λ+1)(λ-4) $
  • Radici polinomio caratteristico. $λ_1 = -1; λ_2 = 4 $  due radici reali distinte
  •  Soluzione generale dell'omogenea. $ y(x) = c_1 e^{-x} + c_2 e^{4x} $ 

 

  • Soluzione particolare. La funzione candidata è, $ \bar{y}(x) = Ae^{2x} $ con A numero reale. Procedendo con le derivate: 
  1. $ \bar{y}(x) = Ae^{2x} $ 
  2. $ \bar{y}'(x) = 2Ae^{2x} $ 
  3. $ \bar{y}$"$(x) = 4Ae^{2x} $

Introducendo i valori nell'equazione differenziale

$ (4A-6A-4A)e^{2x} = 2e^{2x} \; ⇒ \;  A = -\frac{1}{3} $

  •  
    • Una soluzione particolare è così $ \bar{y}(x) = -\frac{1}{3} e^{2x}$.

 

  • Soluzione generale equazione differenziale non omogenea. Si tratta di sommare alla soluzione generale dell'omogenea una soluzione particolare, quindi
    • $ y(x) = c_1 e^{-x} + c_2 e^{4x} -\frac{1}{3} e^{2x}$



Risposta
SOS Matematica

4.6
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