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Problema con Cauchy

  

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Spiegare gentilmente i ragionamenti, i passaggi e argomentare.

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L'equazione differenziale è lineare, omogenea a coefficienti costanti.

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

 

Passiamo al problema di Cauchy

$ y(x) = c_1 e^x + c_2 e^{-3x} \; ⇒ \; y(0) = c_1 +c_2 = 0 $

$ y'(x) = c_1 e^x \cdot -3 c_2 e^{-3x}  \; ⇒ \; y'(0) = c_1 - 3c_2 = 1$

 

Poniamo il tutto a sistema

$ \left\{\begin{aligned} c_1 +c_2 &= 0 \\c_1 - 3c_2 &= 1 \end{aligned} \right. $

La cui soluzione è $ c_1 = \frac{1}{4}; c_ 2 = - \frac{1}{4} $

 

La soluzione del problema di Cauchy è 

$ y(x) = \frac{1}{4}e^x - \frac{1}{4} e^{-3x} $



Risposta
SOS Matematica

4.6
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