Dubbio equazione differenziale non omogenea del secondo ordine
Ho fatto questo esercizio che mi chiede di trovare le soluzioni della seguente equazione differenziale:
$y'' + 2y' - 3y = 4e^(2x)$
Mi trovo subito che $y_O (x)= c_1 e^x + c_2 e^(-3x)$ e che $\bar y(x) = - e^(-x) - e^(5x)/5$
Vorrei sapere se la soluzione di questa equazione è $y(x) = c_1 e^x + c_2 e^(-3x) - e^(-x) - e^(5x)/5$. Dato che volevo esserne sicuro sono andato a vedere il risultato su wolframalpha ma lì scrive $y(x) = c_1 e^x + c_2 e^(-3x) - (4e^(2x))/5$, il ché è diverso. Ho sbagliato qualcosa? I determinanti che mi trovo con il metodo di Cramer sono $D = -4 e^(-2x), D_1 = -4 e^(-x), D_2 = 4 e^(3x)$, da cui mi trovo poi le due soluzioni con $D_1/D = e^(-x)$ e $D_2/D = -e^(-5x)$ e facendo gli integrali. Ho fatto e rifatto i calcoli ma niente sembra sbagliato.
Comunque, dopo questo l'esercizio mi dice che le soluzioni si annullano all'origine (quindi $x = 0, y = 0$) ed hanno limite finito per $x \to \infty$ (cioè $lim_{x \to \infty} y(x) = l$).
Immagino debba mettere le due cose a sistema e quindi avere una cosa del tipo:
$\{(y(0) = 0),(lim_{x \to \infty} y(x) = l):}$
Giusto? Se sì, come dovrei procedere?
$y'' + 2y' - 3y = 4e^(2x)$
Mi trovo subito che $y_O (x)= c_1 e^x + c_2 e^(-3x)$ e che $\bar y(x) = - e^(-x) - e^(5x)/5$
Vorrei sapere se la soluzione di questa equazione è $y(x) = c_1 e^x + c_2 e^(-3x) - e^(-x) - e^(5x)/5$. Dato che volevo esserne sicuro sono andato a vedere il risultato su wolframalpha ma lì scrive $y(x) = c_1 e^x + c_2 e^(-3x) - (4e^(2x))/5$, il ché è diverso. Ho sbagliato qualcosa? I determinanti che mi trovo con il metodo di Cramer sono $D = -4 e^(-2x), D_1 = -4 e^(-x), D_2 = 4 e^(3x)$, da cui mi trovo poi le due soluzioni con $D_1/D = e^(-x)$ e $D_2/D = -e^(-5x)$ e facendo gli integrali. Ho fatto e rifatto i calcoli ma niente sembra sbagliato.
Comunque, dopo questo l'esercizio mi dice che le soluzioni si annullano all'origine (quindi $x = 0, y = 0$) ed hanno limite finito per $x \to \infty$ (cioè $lim_{x \to \infty} y(x) = l$).
Immagino debba mettere le due cose a sistema e quindi avere una cosa del tipo:
$\{(y(0) = 0),(lim_{x \to \infty} y(x) = l):}$
Giusto? Se sì, come dovrei procedere?
Risposte
Allora ci sei che abbiamo l'omogenea associata che sarebbe $C1e^(-3x)+C2e^x$
ora serve la soluzione particolare..
essendo che $alpha$ non coincide con le radici che hai trovato, la soluzione particolare è del tipo
$varphi= ae^(2x)$
$varphi'= 2ae^(2x)$
$varphi''= 4ae^(2x)$
ora sostituisco..
$(4a+4a-12a)e^(2x)=4$
$(-5a=4)$
$a=-4/5$
quindi
$CIe^(-3x)+C2e^x -4/5e^(2x)$
per la seconda parte non è che si tratta del problema di caucy?...
ora serve la soluzione particolare..
essendo che $alpha$ non coincide con le radici che hai trovato, la soluzione particolare è del tipo
$varphi= ae^(2x)$
$varphi'= 2ae^(2x)$
$varphi''= 4ae^(2x)$
ora sostituisco..
$(4a+4a-12a)e^(2x)=4$
$(-5a=4)$
$a=-4/5$
quindi
$CIe^(-3x)+C2e^x -4/5e^(2x)$
per la seconda parte non è che si tratta del problema di caucy?...
Scusa ma non capisco che intendi con "$\alpha$ non coincide con le radici che hai trovato". Cos'è $\alpha$? E di quali radici parli? Quelle della omogenea o della particolare?
Scusami se sono stato poco chiaro, ho come riferimento il mio libro per cui non tutti usano gli stessi metodi..
allora ti spiego.. in questo caso alfa che sarebbe $2$ riferito a $4e^(2x)$ non è radice dell'equazione omogenea associata.
Nel caso lo fosse stato.. dovevi moltiplicare per x la soluzione particolare.
allora ti spiego.. in questo caso alfa che sarebbe $2$ riferito a $4e^(2x)$ non è radice dell'equazione omogenea associata.
Nel caso lo fosse stato.. dovevi moltiplicare per x la soluzione particolare.
Cioè mi stai dicendo che $\alpha = 2$ in $4e^(\alpha x)$?
esatto il tuo alfa è 2 e non coincide con le radici dell'equazione omogenea associata.