Resolver ejercicio matemático por el método de coeficientes indeterminados
Por el método de coeficientes indeterminados Resolver Y´´ + 3Y´ - 10Y = 2COS(3X) Muchas gracias susy
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Anónimo
y''+3y'-10y=2cos(3x) 1º Se reescribe: (D^2+3D-10)y=2cos(3x) 2º Se busca un operador que anule 2cos(3x): (D^2+9) lo anula 3º Se aplica a ambos lados: (D^2+9)(D^2+3D-10)y = 0 4º Se escribe la ecuación característica (para resolver la ecuación homogénea de coeficientes constantes resultante de antes): (r^2+9)(r^2+3r-10) = 0 5º Se hallan sus raíces: En este caso son +3i, -3i, 2, -5. 6º Con las raíces, se escribe la solución general: y = Asen(3x) + Bcos(3x) + Ce^(2x) + Ee^(-5x) Donde C y E son los coeficientes arbitrarios y A y B los coeficientes indeterminados 7º La suma de los términos en coeficientes indeterminados Es una solución de la ecuación homogénea: y = Asen(3x) + Bcos(3x) es solución de (D^2+9)(D^2+3D-10)y = 0 Hallamos: Dy = y' = 3Acos(3x) - 3Bcos(3x) D^2y = y'' = -9Asen(3x) - 9Bcos(3x) 8º Substituímos en la ecuación primera equivalente a la homogénea: y''+3y'-10y=2cos(3x) Substituyendo y simplificando queda: -(19A+9B)sen(3x)+(9A-19B)cos(3x)=2cos(3x) 9º Para valores de x, se obtienen ecuaciones para calcular A y B: para x=PI/2 => -19A-9B=0 para x=0 => 9A-19B = 2 10º Se resuelve el sistema de ecuaciones: A=9/221, y B = -19/221 11º Se ponen estos valores en la solución general y se terminó: y = (9/221)sen(3x) - (9/221)cos(3x) + Ce^(2x) + Ee^(-5x) para C y E arbitrarios