schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение дифференциального уравнения y' = -12x² - 6x - 2, y(0) = 3
help_outlineУсловие задачи
Через дискриминант

lightbulbКраткий ответ
Найдено частное решение дифференциального уравнения y' = -12x² - 6x - 2 с начальным условием y(0) = 3. Ответ: y = -4x³ - 3x² - 2x + 3.
Подробное решение
Задание: Найти частное решение дифференциального уравнения (задача Коши).
Дано:
\[ y' = -12x^2 - 6x - 2 \]
Начальное условие: \( y(0) = 3 \)
Решение:
1. Для нахождения общего решения проинтегрируем правую часть уравнения по \( x \):
\[ y = \int (-12x^2 - 6x - 2) dx \]
2. Используем свойства интеграла (интеграл суммы равен сумме интегралов) и табличные формулы:
\[ y = -12 \int x^2 dx - 6 \int x dx - 2 \int 1 dx \]
\[ y = -12 \cdot \frac{x^3}{3} - 6 \cdot \frac{x^2}{2} - 2x + C \]
\[ y = -4x^3 - 3x^2 - 2x + C \]
Это общее решение дифференциального уравнения.
3. Найдем значение константы \( C \), используя начальное условие \( y(0) = 3 \). Подставим \( x = 0 \) и \( y = 3 \) в общее решение:
\[ 3 = -4 \cdot 0^3 - 3 \cdot 0^2 - 2 \cdot 0 + C \]
\[ 3 = 0 - 0 - 0 + C \]
\[ C = 3 \]
4. Запишем частное решение, подставив найденное значение \( C \):
\[ y = -4x^3 - 3x^2 - 2x + 3 \]
Примечание: В данном задании требуется найти первообразную (интеграл), поэтому дискриминант \( D = b^2 - 4ac \) здесь не применяется, так как мы не решаем квадратное уравнение относительно нуля, а выполняем интегрирование функции.
Ответ:
Частное решение: \( y = -4x^3 - 3x^2 - 2x + 3 \)