Problema agli autovalori

Aeon1
Ho un dubbio.
Conosco la soluzione di equazioni agli autovalori del tipo
$y''+\lambda y$=0
per i casi $\lambda$ maggior uguale o minore di zero.
Non ho assolutamente idea invece di come si risolva un problema del tipo
$y''+y'+\lambda y=0$
Ho una mezza idea sul un esponenziale ma niente di più e non ho idea di dove cercare (non ho libri in proposito).

Diamine, ho sbagliato sezione, c'è un modo per spostare il topic?

Risposte
ciampax
Non hai sbagliato sezione, la domanda è di analisi! :) Quello che tu cerchi è il metodo generale di risoluzione di una equazione differenziale ordinaria del secondo ordine a coefficienti costanti. Ti faccio uno schema riassuntivo, ma se cerchi sul sito di matematicamente, certamente troverai una risposta più esauriente. Allora, all'equazione precedente puoi associare l'equazione algebrica

$t^2+t+\lambda=0$ il cui discriminante è pari a $\Delta=1-4\lambda$. A seconda dell'esistenza o meno di radici reali o complesse di tale equazione, hai allora le seguenti soluzioni:

1) se $\Delta>0$, e quindi $\lambda<1/4$, allora hai le radici $t_{1,2}=\frac{-1+\pm\sqrt{1-4\lambda}}{2}$ e la soluzione dell'equazione

$y(x)=C_1 e^{t_1 x}+C_2 e^{t_2 x}$, con $C_i$ costanti reali arbitrarie.

2) se $\Delta=0$, e quindi $\lambda=1/4$, hai due radici coincidenti $t_{1,2}=-1/2$ e la soluzione dell'equazione

$y(x)=(C_1+C_2 x)e^{-x/2}$, con $C_i$ costanti reali arbitrarie.

3) se $\Delta<0$, e quindi $\lambda>1/4$, hai le soluzioni complesse coniugate $t_{1,2}=\frac{-1\pm i\sqrt{4\lambda-1}}{2}$, da cui, ponendo $\omega=\sqrt{4\lambda-1}/2$, le soluzioni dell'equazione

$y(x)=e^{-x/2}(A\cos(\omega x)+B\sin(\omega x))$, con $A,B$ costanti reali.


Comunque, se guardi su un qualsiasi libro di analisi è spiegato in dettaglio come e perché arrivare a tale risultato!

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