Problema Di Cauchy

Johnny_Mnemonic
Allora è il secondo problema di Cauchy che affronto ... il primo è andato bene .... ma con questo non so nemmeno come partire ....

$y'=2y+x-1+x\times sinx$ con $x\in\mathbb{R}$
$y(1)=0$

Che ne pensate voi?

Risposte
pater46
Come non sai come partire?

1) Trovati l'integrale della omogenea
2) L'integrale particolare lo ottieni facilmente utilizzando: principio di sovrapposizione e metodo della somiglianza

Johnny_Mnemonic
Allora ok ... quindi considero l'omogenea e determino la soluzione generale .... che risulta essere:

$y(x)=Ce^{2x}$

Poi.... per la linearità dell'equazione ho che se y1 è la soluzione di y'=2y+x-1 e y2 è la soluzione di y=2y+x*sinx allora la soluzione a y'=2y+x-1+x*sinx
è data da y1 + y2.
Quindi se considero y=2y+x-1 trovo che la soluzione particolare y1 è:

$y1(x)=-\frac{1}{2}x+\frac{1}{4}$

Però non saprei come trovare la soluzione particolare di y'=2y+x*sinx .....

pater46
"pater46":
[...] metodo della somiglianza


L'hai già studiato? Altrimenti.. Wronskiano. Ma con questo metodo fai in un attimo.

Johnny_Mnemonic
metodo della somiglianza? ... non l'ho incontrato fin'ora ...vediamo se trovo qualcosa ..... c'è nessuno che ne sà qualcosa?

ciampax
Ehm, scusate, ma quella è una equazione lineare del tipo $y'+a(x) y=b(x)$ con $a(x)=-2$ e $b(x)=x-1+x\sin x$. Non fai prima ad usare la "formula"

[tex]$y(x)=e^{-A(x)}\left[\int b(x)\ e^{A(x)}\ dx+c\right]$[/tex]

dove [tex]$A(x)=\int a(x)\ dx$[/tex]?

Johnny_Mnemonic
ciampax hai ragione ed ho già provato solo che dopo mi trovo un integrale a primo impatto da paura :p ......

$\int x*sinx*e^{-2x}dx$

e mo come la mettiamo? :P

ciampax
Ma dai, si fa per parti:

[tex]$\int x\sin x\ e^{-2x}\ dx=-\frac{1}{2} x\sin x\ e^{-2x}+\frac{1}{2}\int (\sin x+x\cos x) e^{-2x}\ dx$[/tex]

Adesso risolvi separatamente l'integrale di $\sin x e^{-2x}$ e $x\cos x e^{-2x}$ e vedi cosa ottieni: riuscirai a trovare una forma ciclica (cioè una cosa del tipo $I=A+aI$, dove $I$ è il tuo integrale, $A$ sono termini fuori dall'integrale e $a$ una costante).

Johnny_Mnemonic
ok grazie ciampax :) .... provo e posto soluzione ..... speriamo bene :P

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