Equazione differenziale secondo tipo

Elly1991
$y^(II) + y^I -6y = e^2t$

dal polinomio caratteristico ricavo come soluzioni $2$ e $-3$
vado a ricercare la soluzione particolare dall'equazione non omogenea

poichè la $k$ di $e^(2t)$ è 2 e quindi soluzione del polinomio caratteristico, secondo me la soluzione particolare è:

$At^r e^2t$ dove $r$ è l'ordine minimo di derivazione dell'equazione di partenza. Secondo me l'ordine minimo è $0$ quindi dovrei ottenere $A e^(2t)$ ma sul libro risulta $Ate^(2t)$ sbaglio io o sbagliano loro?

Risposte
Lorin1
la soluzione dell'omogenea associata è del tipo $z(t)=c_1e^(-3t)+c_2e^(2t)$, mentre il termine noto è del tipo $g(t)=e^(2t)$, quindi significa che siamo nel caso in cui tra la soluzione dell'omogenea e il termine noto c'è qualcosa in comune, qualcosa che è presente una sola volta, cioè $t^0$, allora la soluzione particolare è del tipo $y_p(t)=At^(1+0)e^(2t)=Ate^(2t)$

Elly1991
Non ho afferrato l'ultimo passaggio, perchè $t^(1+0)$ ? Cioè dipende se la soluzione è presente una o due volte?

Lorin1
si...
guarda il termine noto e guarda la soluzione dell'omogenea, se fai caso hanno in comune il termine $e^(2t)$, ora ti devi domandare: quante volte si ripete questo termine?...la risposta è una sola volta, quindi $1=t^0$, e quindi la forma della soluzione particolare sarà $y=At^(1+0)e^(2t)$

Elly1991
e se fosse comparso due volte sarebbe stato $At^(2+0)e^(2t)$ ?
grazie

Lorin1
no...sarebbe stato $At^3e^(2t)$...sostanzialmente devi aggiungere uno al numero di volte che si presenta...

Elly1991
"Lorin":
...sostanzialmente devi aggiungere uno al numero di volte che si presenta...


nell esempio iniziale era presente 1 volta quindi aggiungendo 1 al numero di volte che si presenta ottengo $At^(1+1)$ ?
scusami ma non mi è ancora chiaro

Lorin1
si ti capisco...da spiegare è un pò complesso...devi ragionare guardando anche la $t$, cioè io ho scritto $1=t^0$ per questo veniva come ti ho detto...
Comunque prova a riflettere sul fatto che la soluzione deve essere combinazione lineare di funzioni indipendenti, se tu avessi messo nella soluzione il termine $Ae^(2t)$ dopo avresti perso questa condizione, per questo metti $Ate^(2t)$

Elly1991
$y^(0+1)$ se è presente solo una volta ma le volte che è presente determina lo 0 oppure 1 ?
Sarà che ho l'esame tra 2 giorni e non capisco più niente

Lorin1
Ti scrivo in generale:
Una volta trovata la soluzione dell'omogenea associata, se il termine noto ha qualcosa in comune con la soluzione dell'omogenea e questo fattore si ripete $x^k$ volte allora la soluzione particolare sarà del tipo $y_p=x^(k+1)f(x)$ con $f(x)$ termine in comune con la soluzione dell'omogenea.

Elly1991
Forse ho capito :)
se si ripete una sola volta $1=t^0$ a cui aggiungo sempre 1 quindi $t^(0+1)$

se si ripete 2 volte $2=t^(2)$ cui si aggiunge sempre 1 quindi $t^(2+1)$

Ma quindi non dipende dall'ordine minimo di derivazione?

Lorin1
Ci sono legami anche con l'ordine di derivazione è ovvio...infatti una volta che tu hai trovato la forma generale che è del tipo $x^(k+1)f(x)$ dovresti includere anche le sue derivate, affiancate da parametri generici che troverai applicando il metodo di somiglianza (dei coefficienti indeterminati), facendo attenzione al fatto che i termini devono essere tra loro linearmente indipendenti. In soldoni se la soluzione dell'omogenea è $z(t)=c_1e^(-3t)+c_2e^(2t)$ quando scrivo la forma della soluzione della completa il termine $Ae^(2t)$ non va messo perchè è già presente nella soluzione dell'omogenea; questo perchè una soluzione di una eq.differenziale la ottieni sommando alla soluzione dell'omogenea una soluzione particolare...

Elly1991
ok grazie mille

Lorin1
Comunque se prendi un qualsiasi libro di esercizi (io usai Salsa - Squellati : Esercizi di analisi matematica 2) li trovi spiegati meglio...e forse capisci tutto quello che qui, ahimè, non sei riuscita a capire!

Elly1991
io ho le equazioni differenziali in analisi1 quindi forse non ho tutte le conoscenze per capirle bene

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