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微分方程y''+2y'+y=e^xcos2x的特解

求微分方程y"-y=e^xcos2x的特解

直接用书上的结论即可,答案如图所示

求微分方程y''+2y'+y=e^x的通解

具体回答如下:

y''+2y'+y=e^x

齐次方程y''+2y'+y=0的特征方程:a^2+2a+1=0

解得:a=-1

齐次方程的通解y=Ce^(-x)

设特解为y*=ae^x

y*'=ae^x

y*''=ae^x代入微分方程:ae^x+2ae^x+ae^x=e^x

所以:4a=1

a=1/4

特解为y*=(1/4)e^x

所以:微分方程的通解为y=Ce^(-x)+(1/4)e^x

约束条件:

微分方程的约束条件是指其解需符合的条件,依常微分方程及偏微分方程的不同,有不同的约束条件。

常微分方程常见的约束条件是函数在特定点的值,若是高阶的微分方程,会加上其各阶导数的值,有这类约束条件的常微分方程称为初值问题。

    求微分方程y''+2y'+y=2e^-x的特解

    特征方程为: x^2-2x+1=0, 得:x=1 因此通解为y1=(c1x+c2)e^x 设特解y2=kx^2e^x y2'=2kxe^x+kx^2e^x y2"=2ke^x+4kxe^x+kx^2e^x 代入原方程e^x(2k+4kx+kx^2-4kx-2kx^2+kx^2)=e^x 有:2k=1, 得:k=1/2 因此y2=x^2e^x/2 因此解的形式为y=(c1x+c2)e^x+x^2e^x/2

    微分方程y''-y'-2y=xe^2x的一个特解y*应设为?

    对应齐次线性方程为y''-y'-2y=0, 特征方程为:r^2-r-2=0, (r-2)(r+1)=0, r=2,r=-1, ∴通解为:y=C1*e^(2x)+C2*e^(-x), 非齐次方程为:y''-y'-2y=f(x), f(x)=x*e^(2x), 属于f(x)=Pm(x)e^(αx)型, α=2,是本特征方程的一个根, 设y*=x^kQm(x)e^(αx), α=2, Qm(x)应与x为同次多项式,设为(ax+b), k是根据依据α是否为特征方程的根而定,1、不是特征方程的根,k=0, 2、是特征方程的单根,k=1, 3、α特征方程的重根,k=2, 故应设特解:y*=x(ax+b)e

    求微分方程y''-2y'=e^2x的通解

    y'' - 2y' - 3y = e^(2x) 齐次部分 y'' - 2y' - 3y = 0 对应的特征方程:x^2 - 2x - 3 = 0 => x = -1 或者 x = 3. 基础解系 e^(-x),e^(3x). y'' - 2y' - 3y = e^(2x) 有特解 -1/3 * e^(2x). 所以,通解为:y = c1 * e^(-x) + c2 * e^(3x) - 1/3 * e^(2x). 或者,若求得:y" - p(x)*y' - q(x)*y = 0 的两个线性无关的特解:u(x),v(x),则 非齐次方程:y" - p(x)*y' - q(x)*y = f(x)
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