Учебник «Алгебра» для 10-11 классов под авторством Алимова – это один из наиболее популярных и широко используемых учебных пособий для старшеклассников. Он заслужил признание как среди учителей, так и среди учеников благодаря своей структурированности, доступности изложения и качественной проработке материала.
ГДЗ по Алгебре 10-11 Класс Номер 1029 Алимов — Подробные Ответы
Показать, что функция у = Сх coswх + С2 sinwх при любых значениях С1 и С2 является решением дифференциального уравнения у» + w2у = 0.
Функция является решением уравнения .
Первая производная:
Вторая производная:
Таким образом:
Шаг 1. Исходные данные и цель проверки
Рассмотрим функцию:
где , — произвольные постоянные, а — заданная постоянная величина.
Необходимо проверить, удовлетворяет ли эта функция дифференциальному уравнению второго порядка:
Шаг 2. Найдём первую производную функции
Записываем явно производную по переменной :
Используя линейность производной, вычисляем отдельно производные каждого слагаемого:
Шаг 3. Дифференцируем отдельно каждую функцию:
- Производная косинуса по аргументу:
- Производная синуса по аргументу:
Подставим эти результаты обратно в выражение для :
Перегруппируем и упростим запись:
Шаг 4. Найдём вторую производную
Теперь найдём вторую производную, продифференцировав уже найденную первую производную:
Опять же, дифференцируем отдельно каждое слагаемое:
Шаг 5. Выполним дифференцирование каждого из слагаемых:
- Производная синуса:
- Производная косинуса:
Подставим в выражение для второй производной:
Шаг 6. Упростим вторую производную
Вынесем общий множитель :
Вынесем за скобки:
Заметим, что выражение в скобках совпадает с исходной функцией :
Шаг 7. Проверка уравнения
Теперь подставим полученное выражение для в исходное уравнение:
Подставляем:
Сокращаем одинаковые слагаемые:
Шаг 8. Анализ результата
Мы получили тождественно верное равенство . Это означает, что любая функция вида:
действительно является решением дифференциального уравнения:
Заключительный шаг (Шаг 9). Итоговый вывод решения:
Функция вида:
доказанно удовлетворяет заданному уравнению, так как:
Шаг 10. Финальный подробный вывод (Итог):
Мы детально доказали, что функция:
является общим решением уравнения:
путём последовательного дифференцирования и подстановки, проверив каждое действие, и придя к идентичному нулю. Решение верно и полностью подтверждено.
Итоговое решение подтверждено: