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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: \( \mathrm{y}_{\mathrm{p}}(\mathrm{x}) \)
$$ =-\frac{2}{5} \sin (\mathrm{x})-\frac{1}{5} \cos (\mathrm{x}) \mid $$

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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 🚀

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