Fünftel - Abschnitt. Differentialgleichungen.
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2 y" + V — 31] = 0,
und die zugehörige charakteristische Gleichung 2 r 2 -f r — 3 = 0
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besitzt die Wurzeln 1 und —; demnach ist
i] = c x e^ -f c 2 e ~ ^
das allgemeine Integral, das in den ursprünglichen Variablen
lautet:
y = c x x + ^Lz-
J 1 yx*
Als zweites Beispiel wählen wir die Gleichung
x 3 y" — Öy = 0;
für ihre Transformierte
rj'" — 3 7j" + 2 r[ — 6rj = 0
ergibt sich mittels der Wurzeln yon r 3 — 3r 2 -f- 2r — 6 = 0
das Integral
V = c i e + c 2 cos b ]/2 + c 3 sin | ]/2;
folglich ist
y = c x x 3 -f c 2 cos ]/2 + c 3 sin]/21x
das allgemeine Integral der ursprünglichen Gleichung
5) Man integriere folgende Gleichungen:
a) y" + 4y = 0- *
(Lösung: y = C y cos 2x + C 2 sin 2 x.)
b ) y" + %y' + 52/ = 0;
(Lösung; y = e~ x {C x cos 2# -f C 2 sin 2 #).)
c) y" — 8/' + 16/ = 0;
(Lösung: y = Ci + (C 2 + C 3 x)e ix .)
d) 2/"' + y" ~y —y = 0;
(Lösung: y = -f ((7 2 -f (7 3 a:)e _x .)
366. Integration einer nicht homogenen Gleichung.
Methode der Variation der Konstanten. Die Integration
einer nicht homogenen linearen Ditferentialgleichung ist auf
Quadraturen zurückführbar, sobald man das allgemeine Integral
oder, was auf daselbe hinauskommt, ein Fundamentalsystem von
ezuber, Vorlesungen II. 2. Aufi. 28