Citat:
Ursprungligen postat av
Erikost
Hej,
"Bestäm den lösning till differentialekvationen y''-4y'+4y=5x²+2x+5, som uppfyller bivillkoren y(0)= 2 och y'(0)= 3"
Någon som kan?
Genom att tänka lite på deriveringsregler för polynom kan man ganska snabbt inse att y behöver vara lika med ett andragradspolynom i x för att uppfylla denna differentialekvation.
Sätt alltså y = ax² + bx + c och derivera två gånger:
y' = 2ax + b
y'' = 2a
Stoppa in uttrycken för y, y' och y'' i din differentialekvation:
2a - 4(2ax + b) + 4(ax² + bx + c) = 5x²+2x+5[*]
Identifiering av koefficienten framför x² ger omedelbart att 4a = 5 ⇔ a = 5/4.
Titta sedan på koefficienten framför x:
-4*2a + 4b = 2 ⇔ -4*2*(5/4) + 4b = 2 ⇔ -10 + 4b = 2 ⇔ 4b = 12 ⇔ b = 3 (vilket lyckligtvis även överensstämmer med bivillkoret y'(0) = 3)
Avslutningsvis behöver man titta på konstanttermen, vilken man enklast hittar genom bivillkoret y(0) = 2 vilket omedelbart ger c = 2. Detta stämmer förhoppningsvis även överens med vad man får ut om man stoppar in värdena på a och b i ekvationen[*] ovan, annars är något fel. Detta kan du kontrollera själv.
Således,
y = (5/4)x² + 3x + 2