نتأمل المعادلة التفاضلية (E): y' + 3y = 2e^-x أثبت أن g حل المعادلة التفاضلية F اذا وفقط كان h حلاً للمعادلة التفاضلية F: y' + 3y = 0

  • رياضيات

نتأمل المعادلة التفاضلية (E):

y' + 3y = 2e^-x

عين العدد a ليكون التابع x→ae^-x حلاً للمعادلة التفاضلية E.

ليكن a العدد الذي وجدناه في (1) وليكن g تابعاً اشتقاقياً على IR نعرف التابع:

h: x→g(x) -a.e^-x

أثبت أن g حل المعادلة التفاضلية F اذا وفقط كان h حلاً للمعادلة التفاضلية F:

y' + 3y = 0

الأجوبة

اذا كان a.e^-x حلاً للمعادلة التفاضلية E فيجب أن يحققها

y' + 3y = 2e^-x

-a.e^-x + 3a.e^-x = 2e^-x

-a + 3a = 2

a = 1

بما ان a=1 فإن:

h(x) = g(x) – e^-x

اذا كان h حلاً للمعادلة التفاضلية (Fy’+3y=0 فيجب ان يحققها:

h'(x) + 3h(x) = 0

g’(x) + e^-x + 3(g(x) – e^-x) = 0

g’(x) + 3g(x) + e^-x – 3e^-x = 0

g’(x) + 3g(x) = 2e^-x

ومنه فإن g حل للمعادلة E

وبالعكس اذا كان g حلاً للمعادلة E فيكون h حلاً للمعادلة F.

لدينا:

h(x) = g(x) – e^-x

ومنه:

g(x) = h(x) + e^-x

وبما ان g حل للمعادلة E فيجب ان يحقق معادلة E

y' + 3y = 2e^-x

g’(x) + 3g(x) = 2e^-x

نعوض g بدلالة h

h'(x) – e^-x + 3(h(x) + e^-x) = 2e^-x

h’(x) + 3h(x) + 2e^-x = 2e^-x

h’(x) + 3h(x) = 0

فالتابع h يحقق المعادلة التفاضلية F.

هل كان المحتوى مفيد؟

تبحث عن مدرس اونلاين؟

محتاج مساعدة باختيار المدرس الافضل؟ تواصل مع فريقنا الان لمساعدتك بتأمين افضل مدرس
ماهو التخصص الذي تبحث عنه؟
اكتب هنا...