Имеем линейное неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами, общим решением которого является .
1) — общее решение соответствующего линейного однородного дифференциального уравнения:
Применим метод Эйлера: сделаем замену где — некоторая постоянная. Тогда
Получили характеристическое уравнение:
Разделим обе части уравнения на :
Отрицательный дискриминант означает, что корни данного уравнения будут комплексно-сопряженными:
Тогда
Воспользуемся формулой Эйлера:
Фундаментальная система решений: — функции линейно независимые, поскольку
Общее решение:
2) — частное решение линейного неоднородного дифференциального уравнения, которое находится с метода подбора вида частного решения по виду правой части функции .
Здесь , причем , поэтому частное решение имеет вид , где — неизвестный коэффициент, который нужно найти.
Тогда и подставим в исходное ЛНДР и найдем :
Разделим обе части уравнения на
Таким образом, частное решение:
Тогда общим решением исходного ЛНДР с постоянными коэффициентами:
ответ:
12,6+13,5/6=4,25 км или 4250 метров
1) 12,6*2=25,2(км) проехал за 2 часа 2) 13,5*4=54(км) проехал за 4 часа 3) 25,2+54=79,2(км) проехал всего 4) 2+4=6(часов) находился в пути 5) 79,2:6=13,2(км/час) средняя скорость ответ: средняя скорость равна 13,2(км/час)