Serie de Potencias Solución a la Ecuación Diferencial con Condiciones Iniciales

Estoy tratando de encontrar la solución a y 2 X y + 10 y = dado y ( 0 ) = 0 , y ( 0 ) = 3 .

Mi trabajo hasta ahora:

norte = 2 norte ( norte 1 ) a norte X norte 2 2 norte = 1 norte a norte X norte 1 + 10 norte = 0 a norte X norte = 0
norte = 0 ( norte + 2 ) ( norte + 1 ) a norte + 2 X norte 2 norte = 0 norte a norte X norte + 10 norte = 0 a norte X norte = 0
norte = 0 [ ( norte + 2 ) ( norte + 1 ) a norte + 2 2 norte a norte + 10 a norte ] X norte = 0
norte = 0 [ ( norte + 2 ) ( norte + 1 ) a norte + 2 + 8 a norte ] X norte = 0
( norte + 2 ) ( norte + 1 ) a norte + 2 + 8 a norte = 0 , norte = 0 , 1 , 2 , . . .
a norte + 2 = 8 a norte ( norte + 1 ) ( norte + 2 ) , norte = 0 , 1 , 2 , . . .
El siguiente paso es encontrar la relación de recurrencia y la forma generalizada para a norte , pero estoy teniendo problemas con esto. sé conectarme norte = 0 , norte = 1 , y así sucesivamente hasta que la relación se reduzca a a 0 y a 1 términos, pero parece que no puedo encontrar con éxito la forma general. ¿Algún consejo o sugerencia?

Creo que olvidaste incluir el factor. X de 2 X y .
Creo que el OP lo hizo en la segunda línea, pero no debería haber cambiado el índice de inicio (aunque no importa). Sin embargo, afecta al primer término de la serie de potencias. 2 a 2 + 10 a 0 = 0 , la relación de recurrencia debería ser diferente, aunque creo.
No en la segunda línea. simplemente cambió los índices.

Respuestas (1)

pista

Después de escribir que el coeficiente de X norte es cero, obtendrás

a norte + 2 = 2 norte 10 ( norte + 1 ) ( norte + 2 ) a norte

y tratar los dos casos: norte incluso para usar a 0 y norte raro de usar a 1 .

Desde a 0 = y ( 0 ) = 0 , concluimos que

a 2 pag = 0

y desde a 1 = y ( 0 ) = 3 , encontramos

a 3 = 8 2 × 3 3
a 5 = 4 4 × 5 4
a 7 = 0 = a 9 = a 11 = . .

finalmente

y = 3 X 4 X 3 + 4 5 X 5

Te olvidaste a norte en el lado derecho
@Gregory Lo acabo de agregar antes que tú... gracias.
Gracias, veo donde olvidé incluir el norte término, pero todavía tengo problemas para encontrar las ecuaciones para las formas generales. @Salahamam_Fatima
norte = 0 : a 2 = 10 2 ! a 0
norte = 2 : a 4 = 6 10 4 ! a 0
norte = 4 : a 6 = 2 6 10 6 ! a 0
norte = 6 : a 8 = 2 2 6 10 8 ! a 0
y para los impares:
norte = 1 : a 3 = 8 3 ! a 1
norte = 3 : a 5 = 4 8 5 ! a 1
norte = 5 : a 7 = 0 4 8 7 ! a 1 = 0
y el resto de los términos impares son 0, pero ¿cuál es la forma general de esto? Por favor ayuda @Salahamam_ Fatima
@BryanChen ¿Es eso útil?
Pero, ¿cómo hago para combinarlos en una solución general? Lo siento si no estoy viendo algo descaradamente obvio aquí. @Salahamam_ Fatima
@BryanChen Ahora es correcto correcto 1000%
@Salahamam_ Fatima Muchas gracias, se me olvidaba incluir las condiciones iniciales.
@BryanChen El error que cometiste es 10 a norte 2 norte a norte = 8 a norte . FALSO.