• ¿Documento equivocado? Cámbialo gratis
  • Escrito por estudiantes que aprobaron
  • Inmediatamente disponible después del pago
  • Leer en línea o como PDF
Vender
¿Dónde estudias?
Tu idioma
Document preview thumbnail
Vista previa 4 fuera de 649 páginas
Examen

Solutions for Differential Equations and Boundary Value Problems: Computing and Modeling, 6th edition by Edwards, Penney

Document preview thumbnail
Vista previa 4 fuera de 649 páginas

Solutions for Differential Equations and Boundary Value Problems: Computing and Modeling, 6th edition by Edwards, Penney

Vista previa del contenido

SOLUTIONS for
Differential Equations and Boundary Value
TU

Problems: Computing and Modeling, 6th
edition
Author (s): C Henry Edwards, David E. Penney
VI
A
AP
PR
O
VE
D
?

, CHAPTER 1
ST
FIRST-ORDER DIFFERENTIAL EQUATIONS
SECTION 1.1
DIFFERENTIAL EQUATIONS AND MATHEMATICAL MODELS
U
The main purpose of Section 1.1 is simply to introduce the basic notation and terminology of dif-
ferential equations, and to show the student what is meant by a solution of a differential equation.
VI
Also, the use of differential equations in the mathematical modeling of real-world phenomena is
outlined.

Problems 1-12 are routine verifications by direct substitution of the suggested solutions into the
A
given differential equations. We include here just some typical examples of such verifications.

3. If y1  cos 2 x and y2  sin 2 x , then y1   2sin 2 x y2  2 cos 2 x , so
y1  4 cos 2 x  4 y1 and y2  4sin 2 x  4 y2 . Thus y1  4 y1  0 and y2  4 y2  0 .
AP
4. If y1  e3 x and y2  e 3 x , then y1  3 e3 x and y2   3 e 3 x , so y1  9e3 x  9 y1 and
y2  9e 3 x  9 y2 .

5. If y  e x  e  x , then y  e x  e  x , so y   y   e x  e  x    e x  e  x   2 e  x . Thus
PR
y  y  2 e  x .

6. If y1  e 2 x and y2  x e 2 x , then y1   2 e 2 x , y1  4 e 2 x , y2  e 2 x  2 x e 2 x , and
y2   4 e 2 x  4 x e 2 x . Hence
y1  4 y1  4 y1   4 e 2 x   4  2 e 2 x   4  e 2 x   0
O
and
y2  4 y2  4 y2    4e 2 x
 4 x e 2 x   4  e 2 x  2 x e 2 x   4  x e 2 x   0.
VE
8. If y1  cos x  cos 2 x and y2  sin x  cos 2 x , then y1   sin x  2sin 2 x,
y1   cos x  4 cos 2 x, y2  cos x  2sin 2 x , and y2   sin x  4 cos 2 x. Hence
y1  y1    cos x  4 cos 2 x    cos x  cos 2 x   3cos 2 x
D
and
y2  y2    sin x  4 cos 2 x    sin x  cos 2 x   3cos 2 x.
?
1
Copyright © 2023 Pearson Education, Inc.

, 2 DIFFERENTIAL EQUATIONS AND MATHEMATICAL MODELS


11. If y  y1  x 2 , then y   2 x 3 and y  6 x 4 , so
x 2 y   5 x y   4 y  x 2  6 x 4   5 x  2 x 3   4  x 2   0.
ST
If y  y2  x 2 ln x , then y  x 3  2 x 3 ln x and y   5 x 4  6 x 4 ln x , so
x 2 y  5 x y  4 y  x 2  5 x 4  6 x 4 ln x   5 x  x 3  2 x 3 ln x   4  x 2 ln x 
  5 x 2  5 x 2    6 x 2  10 x 2  4 x 2  ln x  0.
U
13. Substitution of y  erx into 3 y   2 y gives the equation 3r e rx  2 e rx , which simplifies
to 3 r  2. Thus r  .
VI
14. Substitution of y  erx into 4 y  y gives the equation 4r 2 e rx  e rx , which simplifies to
4 r 2  1. Thus r   .
A
15. Substitution of y  erx into y   y   2 y  0 gives the equation r 2 e rx  r e rx  2 e rx  0 ,
which simplifies to r 2  r  2  (r  2)(r  1)  0. Thus r  2 or r  1 .
AP
16. Substitution of y  erx into 3 y   3 y   4 y  0 gives the equation 3r 2 e rx  3r e rx  4 e rx  0
, which simplifies to 3r 2  3r  4  0 . The quadratic formula then gives the solutions

r  3  57  6.

The verifications of the suggested solutions in Problems 17-26 are similar to those in Problems
PR
1-12. We illustrate the determination of the value of C only in some typical cases. However, we
illustrate typical solution curves for each of these problems.

17. C2 18. C 3
O
VE
D
?

Copyright © 2023 Pearson Education, Inc.

, Section 1.1 3


Problem 17 Problem 18
4 5
ST
(0, 3)
(0, 2)



y y
0 0
U
VI
−4 −5
−4 0 4 −5 0 5
x x
A
19. If y  x   Ce x  1 , then y  0   5 gives C  1  5 , so C  6 .

20. If y  x   C e x  x  1 , then y  0   10 gives C  1  10 , or C  11 .
AP
Problem 19 Problem 20
10 20



5 (0, 5) (0, 10)
PR
y y
0 0



−5
O
−10 −20
−5 0 5 −10 −5 0 5 10
VE
x x

21. C  7.

22. If y ( x)  ln  x  C  , then y  0   0 gives ln C  0 , so C  1 .
D
?

Copyright © 2023 Pearson Education, Inc.

Libro relacionado
 image
Charles Henry Edwards, David Penney, David Calvis Differential Equations and Boundary Value Problems
Editorial: 2022 ISBN: 9780137540143 Edición: Desconocido

Información del documento

Subido en
18 de marzo de 2025
Número de páginas
649
Escrito en
2024/2025
Tipo
Examen
Contiene
Preguntas y respuestas
$19.99

¿Documento equivocado? Cámbialo gratis Dentro de los 14 días posteriores a la compra y antes de descargarlo, puedes elegir otro documento. Puedes gastar el importe de nuevo.
Escrito por estudiantes que aprobaron
Inmediatamente disponible después del pago
Leer en línea o como PDF

Seller avatar
Los indicadores de reputación están sujetos a la cantidad de artículos vendidos por una tarifa y las reseñas que ha recibido por esos documentos. Hay tres niveles: Bronce, Plata y Oro. Cuanto mayor reputación, más podrás confiar en la calidad del trabajo del vendedor.
MedGeek
4.1
(101)
Vendido
1413
Seguidores
866
Artículos
2439
Última venta
14 horas hace



Por qué los estudiantes eligen Stuvia

Creado por compañeros estudiantes, verificado por reseñas

Calidad en la que puedes confiar: escrito por estudiantes que aprobaron y evaluado por otros que han usado estos resúmenes.

¿No estás satisfecho? Elige otro documento

¡No te preocupes! Puedes elegir directamente otro documento que se ajuste mejor a lo que buscas.

Paga como quieras, empieza a estudiar al instante

Sin suscripción, sin compromisos. Paga como estés acostumbrado con tarjeta de crédito y descarga tu documento PDF inmediatamente.

Student with book image

“Comprado, descargado y aprobado. Así de fácil puede ser.”

Alisha Student

Preguntas frecuentes