Чтобы решить дифференциальное уравнение \(2y'' + y' - y = 0\), начнем с нахождения характеристического уравнения, которое получается при предположении, что решение имеет вид \(y = e^{rt}\), где \(r\) — это некоторый параметр, который мы найдем.
Для начала найдем производные:
- \(y' = re^{rt}\)
- \(y'' = r^2 e^{rt}\)
Подставим эти выражения в исходное уравнение:
\[ 2(r^2 e^{rt}) + (re^{rt}) - (e^{rt}) = 0 \]
Факторизуем \(e^{rt}\) (так как \(e^{rt} \neq 0\)):
\[ 2r^2 + r - 1 = 0 \]
Теперь решим квадратное уравнение \(2r^2 + r - 1 = 0\) с помощью дискриминанта.
Дискриминант \(D\) равен:
\[ D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-1) = 1 + 8 = 9 \]
Теперь находим корни:
\[ r_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 + 3}{4} = \frac{1}{2} \] \[ r_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 - 3}{4} = -1 \]
Таким образом, у нас есть два корня: \(r_1 = \frac{1}{2}\) и \(r_2 = -1\).
Общее решение будет иметь вид:
\[ y(t) = C_1 e^{\frac{1}{2}t} + C_2 e^{-t} \]
где \(C_1\) и \(C_2\) — произвольные константы, которые определяются начальными условиями, если они заданы.
Если у вас есть какие-либо вопросы или требуется дальнейшее уточнение, не стесняйтесь спрашивать!
