0 Daumen
766 Aufrufe

Hallo. Ich habe hier folgende DGL 2. Ordnung: y''+2y'-3y=2 sin(x)

Die Charakteristische Gleichung und die Lösung der homogenen DGL habe ich soweit hinbekommen.

Auch bei der partikulären Lösung habe ich soweit den Ansatz.

Nur habe ich nach dem E'insetzen in die DGL bei dem Koeffizientenvergleich Schwierigkeiten:

Ich weiß nicht wie man einen Koeffizientenvergleich mit 2 Koeffizienten A und B macht...

Kann mir da jemand bitte das Vorgehen erklären ab dem letzten Schritt in meiner Lösung vor dem Koeffizientenvergleich?

Die Lösung ist vom Dozenten. Danke

blob.png

Text erkannt:

Charakteristische Gleichung: \( \lambda^{2}+2 \lambda-3=0 \rightarrow \lambda_{1}=1 ; \lambda_{2}=-3 \)
Lösung der homogenen DGL: \( \mathrm{y}_{\mathrm{h}}(\mathrm{x})=\mathrm{C}_{1} \mathrm{e}^{\mathrm{x}}+\mathrm{C}_{2} \mathrm{e}^{-3 \mathrm{x}} \)
Partikulärer Ansatz: \( \mathrm{y}_{\mathrm{p}}=\mathrm{A} * \sin (\mathrm{x})+\mathrm{B} * \cos (\mathrm{x}) ; \mathrm{y}_{\mathrm{p}}^{\prime}=-\mathrm{B} * \sin (\mathrm{x})+\mathrm{A} * \cos (\mathrm{x}) \)
$$ y_{p}^{\prime \prime}=-A * \sin (x)-B * \cos (x) $$
Einsetzen in DGL:
\( -\mathrm{A} * \sin (\mathrm{x})-\mathrm{B} * \cos (\mathrm{x})-2 \mathrm{~B} * \sin (\mathrm{x})+2 \mathrm{~A} * \cos (\mathrm{x})-3 \mathrm{~A} * \sin (\mathrm{x})-3 \mathrm{~B} * \cos (\mathrm{x})=2 \sin (\mathrm{x}) \)
\( (-4 A-2 B) * \sin (x)+(2 A-4 B) * \cos (x)=2 \sin (x) \)
Koeffizientenvergleich: \( \mathrm{A}=-\frac{2}{5} ; \mathrm{B}=-\frac{1}{5} \rightarrow \) Partikuläre Lösung der DGL: \( \mathrm{y}_{\mathrm{p}}(\mathrm{x}) \)
$$ =-\frac{2}{5} \sin (\mathrm{x})-\frac{1}{5} \cos (\mathrm{x}) \mid $$

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

Hallo,

Da cos(x) und sin(x) auf beiden Seiten der Gleichung vorkommen, vergleichst Du die Koeffizienten der linke Seite vor dem (cos(x)) mit den Koeffizienten rechten Seite vor dem (sin(x)):

cos(x):   2A-4B=0

sin(x) : -4A-2B= 2

Das ist ein Gleichungssystem mit 2 Gleichungen und 2 Variablen, das einfach zu lösen geht.

1)  2A-4B=0
2) -4A-2B= 2 |*2

--------------------

1)  2A-4B=0
2) -8A-4B= 4

------------------

(-): 10A = -4 ------>A= -2/5 ;B= -1/5

Avatar von 121 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community