Здравствуйте, ребята! Давайте решим эту задачу вместе. Нам нужно сопоставить задачи Коши с их решениями.
**1. y'' - 2y' + y = 0, y(0) = 1, y'(0) = 0**
Общий вид уравнения: $y'' - 2y' + y = 0$. Характеристическое уравнение имеет вид:
$k^2 - 2k + 1 = 0$
$(k - 1)^2 = 0$
$k_1 = k_2 = 1$
Так как корни характеристического уравнения совпадают, общее решение имеет вид:
$y(x) = C_1e^x + C_2xe^x$
Теперь используем начальные условия:
$y(0) = 1$ => $C_1e^0 + C_2*0*e^0 = 1$ => $C_1 = 1$
$y'(x) = C_1e^x + C_2e^x + C_2xe^x$
$y'(0) = 0$ => $C_1e^0 + C_2e^0 + C_2*0*e^0 = 0$ => $C_1 + C_2 = 0$ => $1 + C_2 = 0$ => $C_2 = -1$
Итак, частное решение: $y(x) = e^x - xe^x = (1 - x)e^x$. Но это не соответствует указанным вариантам ответа. Проверим еще раз условия. Если y(0) = 1, y'(0) = 0, то y(x) = $e^x-xe^x = (1-x)e^x$
Возможно, в предложенных вариантах ответа ошибка. Но близким ответом будет $xe^x$, если бы было y(0)=0 и y'(0) = 1.
**2. y'' - 2y' + y = 0, y(0) = 0, y'(0) = 2**
Общее решение такое же: $y(x) = C_1e^x + C_2xe^x$
Теперь используем начальные условия:
$y(0) = 0$ => $C_1e^0 + C_2*0*e^0 = 0$ => $C_1 = 0$
$y'(x) = C_1e^x + C_2e^x + C_2xe^x$
$y'(0) = 2$ => $C_1e^0 + C_2e^0 + C_2*0*e^0 = 2$ => $C_1 + C_2 = 2$ => $0 + C_2 = 2$ => $C_2 = 2$
Итак, частное решение: $y(x) = 2xe^x$
**3. y'' - 2y' + y = 0, y(0) = 0, y'(0) = 1**
Общее решение такое же: $y(x) = C_1e^x + C_2xe^x$
Теперь используем начальные условия:
$y(0) = 0$ => $C_1e^0 + C_2*0*e^0 = 0$ => $C_1 = 0$
$y'(x) = C_1e^x + C_2e^x + C_2xe^x$
$y'(0) = 1$ => $C_1e^0 + C_2e^0 + C_2*0*e^0 = 1$ => $C_1 + C_2 = 1$ => $0 + C_2 = 1$ => $C_2 = 1$
Итак, частное решение: $y(x) = xe^x$
**Соответствия:**
* y'' - 2y' + y = 0, y(0) = 1, y'(0) = 0 -> $(1-x)e^x$
* y'' - 2y' + y = 0, y(0) = 0, y'(0) = 2 -> $2xe^x$
* y'' - 2y' + y = 0, y(0) = 0, y'(0) = 1 -> $xe^x$
**Развёрнутый ответ для школьника:**
Мы решали задачу, в которой нужно было найти соответствие между дифференциальными уравнениями и их решениями. Сначала мы нашли общее решение для всех уравнений, а затем использовали начальные условия (значения y(0) и y'(0)), чтобы найти конкретные решения. Важно внимательно проверять каждое действие и начальные условия, чтобы не допустить ошибок.
Обратите внимание, что первый вариант имеет небольшое несоответствие. Однако, основываясь на предоставленных вариантах ответов, мы смогли подобрать наиболее подходящие решения. В будущем, будьте внимательны при переписывании условий задачи!
Убрать каракули