Uppgift 6
Lös följande differentialekvationer:
(a)
$$y'-e^xy=e^x,\qquad y(0)=0.$$
(b)
$$y''+2y'+2y=x^2+2x.$$
Hela analys · 2018-05-18
Lös följande differentialekvationer:
$$y'-e^xy=e^x,\qquad y(0)=0.$$
$$y''+2y'+2y=x^2+2x.$$
a) En integrerande faktor är $e^{-e^x}$. Då
$$
\left(ye^{-e^x}\right)'=e^{-e^x}e^x,
$$
och integration ger
$$
ye^{-e^x}=-e^{-e^x}+C.
$$
Alltså är $y=-1+Ce^{e^x}$. Villkoret $y(0)=0$ ger $C=e^{-1}$, så
$$
y=e^{e^x-1}-1.
$$
b) Den homogena lösningen till $y''+2y'+2y=0$ är
$$
y_h=e^{-x}(A\cos x+B\sin x).
$$
Med ansatsen $y_p=ax^2+bx+c$ fås $a=\frac12$, $b=0$ och $c=-\frac12$. Alla lösningar är därför
$$
y=e^{-x}(A\cos x+B\sin x)+\frac12x^2-\frac12.
$$