Математика, вопрос задал denaleksander106 , 3 месяца назад

Здравствуйте. Мне нужно решение этих двух задач.
1. Указать метод интегрирования заданного интеграла ∫(5х+2)е^4x dx Метод непосредственного интегрирования.
Метод подстановки.
Метод подведения под знак дифференциала.
Метод интегрирования по частям. 2. Найти общее решение дифференциального уравнения
y''- 4y' + 4y = e^x (2x+3) Буду очень благодарен за помощь!

Ответы на вопрос

Ответил Alnadya
1

Решение .

\bf \displaystyle 1)\ \ \int (5x+2)\cdot e^{4x}\, dx  

Можно применить метод интегрирования по частям , применив формулу       \bf \displaystyle \int u\, dv=uv-\int v\, du    .      

\bf \displaystyle \int \underbrace{\bf (5x+2)}_{u}\cdot \underbrace{\bf e^{4x}\, dx}_{dv}=(5x+2)\cdot \frac{1}{4}\, e^{4x}-\int \frac{1}{4}\, e^{4x}\cdot 5\, dx=\\\\\\=(5x+2)\cdot \frac{1}{4}\, e^{4x}-\frac{5}{16}\, e^{4x}+C          

2)  ЛНДУ 2 пор. с постоянными коэффициентами .

\bf y''-4y'+4y=e^{x}\, (2x+3)\\\\a)\ \ y''-4y'+4y=0\ \ \Rightarrow \ \ \lambda ^2-4\lambda +4=0\ \ ,\ \ (\lambda -2)^2=0\ ,\ \lambda=2\\\\y_{o}=e^{2x}\, (C_1+C_2x)\\\\b)\ \ f(x)=(5x+2)\, e^{x}\ \ \ \Rightarrow \ \ \ \widetilde{y}=(Ax+B)\, e^{x}\\\\\widetilde{y}'=A\, e^{x}+(Ax+B)e^{x}\\\\\widetilde{y}''=Ae^{x}+A\, e^{x}+(Ax+B)\, e^{x}\\------------------------------------

\bf \widetilde{y}''-4\widetilde{y}'+\widetilde{y}=2A\, e^{x}+(Ax+B)\, e^{x}-4A\, e^{x}-4\, (Ax+B)\, e^{x}+4(Ax+B)\, e^{x}=\\\\=-2A\, e^{x}+(Ax+B)\, e^{x}=(-2A+Ax+B)\, e^{x}=(2x+3)\, e^{x}

Метод неопределённых коэффициентов .

\bf -2A+Ax+B=2x+3\\\\A=2\\\\-2A+B=3\ \ \ \to \ \ \ -4+B=3\ \ ,\ \ B=7\\\\\widetilde{y}=(2x+7)\, e^{x}\\\\y=y_{o}+\widetilde{y}=e^{2x}\, (C_1x+C_2)+(2x+7)\, e^{x}              

Новые вопросы