Kepe O.? のコレクションからの問題 16.1.5。は次のように定式化されます。
方程式を考えると:
y'' + 4y' + 3y = 2x + 1
必須:
y'' + 4y' + 3y = 0
y'' + 4y' + 3y = 2x + 1
この問題を解決するには、次のような定数を変化させる方法を使用できます。
λ^2 + 4λ + 3 = 0
ルートを取得します。
λ1 = -1、λ2 = -3
この場合、同次方程式の一般解は次の形式になります。
y(x) = c1e^(-x) + c2e^(-3x)
ここで、c1、c2 は任意の定数です。
y_p(x) = Ax + B
これを元の方程式に代入し、係数 A と B の値を求めます。
A = 1/2、B = 1/3
このとき、特定の解決策は次のような形式になります。
y_p(x) = 1/2 x + 1/3
y(x) = y_h(x) + y_p(x) = c1e^(-x) + c2e^(-3x) + 1/2 x + 1/3
ここで、c1、c2 は任意の定数です。
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Kepe O.? のコレクションからの問題 16.1.5。では、dx/dt = f(x, y)、dy/dt = g(x, y) の形式の一次微分方程式系を考慮します。ここで、f と g は連続微分可能な関数です。この問題では、指定された初期点 (x0、y0) 付近でのこのシステムの解の挙動を研究する必要があります。
この問題を解決するには、システムの平衡状態 (dx/dt = 0 および dy/dt = 0 の点) の安定性を解析し、これらの状態のタイプ (ノード、サドル、焦点など) を判断する必要があります。 )。次に、システムの位相ポートレートを考慮する必要があります。さまざまな領域における溶液の移動方向を平面 (x, y) 上に描画します。これにより、初期条件に応じて解の挙動について結論を引き出すことができます。
一般に、問題 16.1.5 の解決策は Kepe O.? のコレクションにあります。微分方程式と位相空間の理論の手法を使用する必要があり、さまざまな条件下での特定のシステムの解の挙動を深く理解することができます。
Kepe O.? のコレクションからの問題 16.1.5 の解決策。時間 t = 2 s で半径 R = 1.41 m、質量 m = 60 kg の均質な円柱に作用する外力の主モーメントを決定することにあります。
この問題を解決するには、公式を使用して、回転軸に対する円柱の慣性モーメントを決定する必要があります。これは、I = (1/2) * m * R^2 に等しくなります。次に、物体に加わる外力の主モーメントを決定する公式を使用して、望ましい結果を計算できます。
既知の値を式に代入し、必要な計算を実行すると、答え 119 が得られます。
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