tentukan solusi persamaan diferensial y" + 2y' = 4x²

Berikut ini adalah pertanyaan dari Rizall25 pada mata pelajaran Matematika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Tentukan solusi persamaan diferensial y" + 2y' = 4x²

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawab:

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Untuk menentukan solusi persamaan diferensial y" + 2y' = 4x², pertama-tama kita harus mencari fungsi yang memenuhi persamaan tersebut. Ini dapat dilakukan dengan metode penyelesaian numerik, seperti metode Euler atau Runge-Kutta, atau dengan mencari solusi analitik dari persamaan tersebut.

Solusi analitik dari persamaan ini dapat dicari dengan menggunakan teorema variabel separable. Dengan menggunakan teorema tersebut, persamaan y" + 2y' = 4x² dapat ditulis sebagai:

$$\frac{dy}{dx} + 2y = 4x^2$$

Kemudian, kita bisa memisahkan variabel y dan x pada persamaan di atas sehingga mendapatkan bentuk:

$$\frac{dy}{y} + 2dx = 4x^2 dx$$

Setelah itu, kita bisa menyelesaikan integral kanan dan kiri persamaan tersebut, sehingga mendapatkan solusi dari persamaan tersebut:

$$\int \frac{dy}{y} = \int 4x^2 dx$$

Dengan menyelesaikan integral tersebut, kita mendapatkan:

$$\ln |y| = \frac{4}{3} x^3 + C$$

Di mana C merupakan konstanta yang harus kita tentukan dengan menggunakan syarat awal yang diberikan. Kemudian, kita bisa menghitung fungsi y dengan menghitung eksponen dari persamaan di atas:

$$y = Ce^{\frac{4}{3} x^3}$$

Di mana C merupakan konstanta yang harus kita tentukan dengan menggunakan syarat awal yang diberikan. Dengan menggunakan syarat awal yang tepat, kita dapat menentukan nilai C dan mendapatkan solusi persamaan diferensial y" + 2y' = 4x².

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Dodist dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Fri, 10 Mar 23