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Problemi con Cauchy

  

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Spiegare gentilmnete i ragionamenti, i passaggi e argomentare.

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Problema di Cauchy.

-) Equazione differenziale. 4y"-4y'+y = 0

-) Polinomio caratteristico. $ 4λ^2 -4λ +1 = 0 $

-) Radici polinomio caratteristico. $ λ = \frac{1}{2} $  due soluzioni reali coincidenti.

-) Soluzione generale equazione differenziale. $ y(x) = c_1 e^{\frac{x}{2}} + c_2 x e^{\frac{x}{2}} $

-) Derivata prima soluzione generale. $ y'(x) = c_1 \frac{1}{2}e^{\frac{x}{2}} + c_2 x (1+ \frac{1}{2})e^{\frac{x}{2}} = c_1 \frac{1}{2}e^{\frac{x}{2}} + c_2  \frac{1}{2}(x+2)e^{\frac{x}{2}}$

 

-) Condizioni di Cauchy. $ y(0) = 1; \; \; y'(0) = 2 $

  1. $y(0) = 1 \; ⇒ \; 1 = c_1; $  Che possiamo introdurre nella derivata prima
  2. $y'(0) = 2 \; ⇒ \; 2 =  c_2 \; ⇒ \; \frac{1}{2} + \frac{1}{2} c_2 \cdot 2 = 2 \; ⇒ \; c_2 = \frac{3}{2} $

 

-) Soluzione del problema di Cauchy.  $ y(x) = e^{\frac{x}{2}} \left(1+ \frac{3}{2} x \right) $



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