Är möjligtvis överkurs (vet ej vilken nivå du ligger på), men det är bara att bortse ifrån det isåfall.
Givet y' - y = cos3x har vi den integrerande faktorn e^(-x) och multiplikation med denna ger oss:
e^(-x)·y' - e^(-x)·y = e^(-x)·cos3x ⇔ (e^(-x)·y)' = e^(-x)·cos3x
Integration ger oss e^(-x)·y = ∫ e^(-x)·cos3x dx och den primitiva funktionen kan bestämmas exempelvis genom partiell integration, att övergå till Eulers formler eller detta tricks:
∫ e^(-x)·cos3x dx = ∫ e^(-x)·Re(e^(3ix)) dx = ∫ Re(e^(-x)·e^(3ix)) dx = Re ∫ e^(-x)·e^(3ix) dx = Re ∫ e^(x·(-1 + 3i)) dx = Re(e^(x·(-1 + 3i))/(- 1 + 3i) + A) = Re(e^(-x)·e^(3ix)/(-1 + 3i) + A) = Re((-1/10 - 3i/10)·e^(-x)·e^(3ix) + A) = e^(-x)·Re((-1/10 - 3i/10)(cos3x + isin3x)) + ReA = e^(-x)·(-1/10·cos3x + 3/10·sin3x) + C (där C är en reell konstant). Detta ger oss:
e^(-x)·y = e^(-x)/10·(-cos3x + 3·sin3x) + C ⇔ y = -1/10·(-cos3x + 3·sin3x) + Ce^x
Onödigt krångligt för detta lilla exempel, men kan vara bra för svårare uppgifter.
Ett annat fint sätt att göra på om man bara vill lirka ut partikulärlösningen:
y_p'(x) - y_p(x) = cos3x = Re(e^(3ix))
Sätt y_p(x) = Re(u(x)) vilket ger oss:
u' - u = e^(3ix)
Ansätt u = C·e^(3ix) som vid derivering ger u' = 3iC·e^(3ix) och insättning ger:
3iC·e^(3ix) - C·e^(3ix) = e^(3ix) ⇔ C(-1 + 3i) = 1 ⇔ C = 1/(-1 + 3i) = -1/10 - 3i/10
Vi kan nu läsa av partikulärlösningen direkt genom y_p(x) = Re(u(x)) = Re((-1/10 - 3i/10)·e^(3ix)) = Re((-1/10 - 3i/10)·(cos3x + isin3x)) = 1/10·(-cos3x + 3sin3x).
Givet y' - y = cos3x har vi den integrerande faktorn e^(-x) och multiplikation med denna ger oss:
e^(-x)·y' - e^(-x)·y = e^(-x)·cos3x ⇔ (e^(-x)·y)' = e^(-x)·cos3x
Integration ger oss e^(-x)·y = ∫ e^(-x)·cos3x dx och den primitiva funktionen kan bestämmas exempelvis genom partiell integration, att övergå till Eulers formler eller detta tricks:
∫ e^(-x)·cos3x dx = ∫ e^(-x)·Re(e^(3ix)) dx = ∫ Re(e^(-x)·e^(3ix)) dx = Re ∫ e^(-x)·e^(3ix) dx = Re ∫ e^(x·(-1 + 3i)) dx = Re(e^(x·(-1 + 3i))/(- 1 + 3i) + A) = Re(e^(-x)·e^(3ix)/(-1 + 3i) + A) = Re((-1/10 - 3i/10)·e^(-x)·e^(3ix) + A) = e^(-x)·Re((-1/10 - 3i/10)(cos3x + isin3x)) + ReA = e^(-x)·(-1/10·cos3x + 3/10·sin3x) + C (där C är en reell konstant). Detta ger oss:
e^(-x)·y = e^(-x)/10·(-cos3x + 3·sin3x) + C ⇔ y = -1/10·(-cos3x + 3·sin3x) + Ce^x
Onödigt krångligt för detta lilla exempel, men kan vara bra för svårare uppgifter.
Ett annat fint sätt att göra på om man bara vill lirka ut partikulärlösningen:y_p'(x) - y_p(x) = cos3x = Re(e^(3ix))
Sätt y_p(x) = Re(u(x)) vilket ger oss:
u' - u = e^(3ix)
Ansätt u = C·e^(3ix) som vid derivering ger u' = 3iC·e^(3ix) och insättning ger:
3iC·e^(3ix) - C·e^(3ix) = e^(3ix) ⇔ C(-1 + 3i) = 1 ⇔ C = 1/(-1 + 3i) = -1/10 - 3i/10
Vi kan nu läsa av partikulärlösningen direkt genom y_p(x) = Re(u(x)) = Re((-1/10 - 3i/10)·e^(3ix)) = Re((-1/10 - 3i/10)·(cos3x + isin3x)) = 1/10·(-cos3x + 3sin3x).