求微分方程y″+y′-2y=xex+sin2x的通解.
人气:313 ℃ 时间:2020-03-25 02:16:49
解答
由于特征方程为λ
2+λ-2=0,解得特征根为λ
1=-2,λ
2=1,
∴y″+y′-2y=0的通解为y=C
1e
-2x+C
2e
x.
设y″+y′-2y=xe
x (*)
y″+y′-2y=sin
2x (**)
由于(*)的f(x)=xe
x,λ=1是特征根,故令(*)的特解为y
1(x)=(ax
2+bx)e
x,
代入(*)得
a=,b=−,
由y″+y′-2y=sin
2x得
y″+y′−2y=(1−cos2x),
显然
y″+y′−2y=,有特解
y=−,
对
y″+y′−2y=−cos2x,由于
f(x)=−cos2x,故
令其特解为y
2(x)=Acos2x+Bsin2x,代入得
A=,B=−,则
y2(x)=−+cos2x−sin2x,所以原方程的通解为
y=C1e−2x+C2ex+(x2−)ex+
(−+cos2x−sin2x)
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