设二阶常系数线性微分方程y″+αy′+βy=γex的一个特解为y=e2x+(1+x)ex,
来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 14:43:43
设二阶常系数线性微分方程y″+αy′+βy=γex的一个特解为y=e2x+(1+x)ex,
试确定常数α、β、γ,并求该方程的通解.
试确定常数α、β、γ,并求该方程的通解.
由:y=e2x+(1+x)ex得:
y′=2e2x+(2+x)ex,
y″=4e2x+(3+x)ex,
将y,y′,y″代入原微分方程,整理可得:
(4+2α+β)e2x +(1+α+β)xex+(3+2α+β-γ)ex=0,①
因为:y=e2x+(1+x)ex是方程的一个特解,
所以对于任意有定义的x,①式恒成立,
所以有:
4+2α+β=0
1+α+β=0
3+2α+β−γ=0.
解得:α=-3,β=2,γ=-1,
故原微分方程的具体表达式为:
y″-3y′+2y=-ex,
其对应齐次方程的特征方程为:
λ2-3λ+2=0,
求得特征值为:λ1=1,λ2=2,
对应齐次方程的通解为:
.
y=C1ex+C2e2x,
又因为:非齐次项为-ex,且λ=1为特征根,
所以:可设原微分方程的特解为 y*=Axex,
代入原微分方程可得:A=1,
所以:y*=xex,
由线性微分方程解的结构定理得原方程的通解为:
y=
.
y+y*=C1ex+C2e2x+xex.
y′=2e2x+(2+x)ex,
y″=4e2x+(3+x)ex,
将y,y′,y″代入原微分方程,整理可得:
(4+2α+β)e2x +(1+α+β)xex+(3+2α+β-γ)ex=0,①
因为:y=e2x+(1+x)ex是方程的一个特解,
所以对于任意有定义的x,①式恒成立,
所以有:
4+2α+β=0
1+α+β=0
3+2α+β−γ=0.
解得:α=-3,β=2,γ=-1,
故原微分方程的具体表达式为:
y″-3y′+2y=-ex,
其对应齐次方程的特征方程为:
λ2-3λ+2=0,
求得特征值为:λ1=1,λ2=2,
对应齐次方程的通解为:
.
y=C1ex+C2e2x,
又因为:非齐次项为-ex,且λ=1为特征根,
所以:可设原微分方程的特解为 y*=Axex,
代入原微分方程可得:A=1,
所以:y*=xex,
由线性微分方程解的结构定理得原方程的通解为:
y=
.
y+y*=C1ex+C2e2x+xex.
设二阶常系数线性微分方程y″+αy′+βy=γex的一个特解为y=e2x+(1+x)ex,
求微分方程y″-2y′-3y=3x+1+ex的一个特解.
设y=ex(C1sinx+C2cosx)(C1,C2为任意常数)为某二阶常系数线性齐次微分方程的通解,则该方程为____
求微分方程2y″+y′-y=2ex的通解.
已知函数e^2x+(x+1)e^x是二阶常系数线性非齐次微分方程y''+ay'+by=ce^x的一个特解,则该微分方程的
求微分方程y”+y=ex的通解
二阶常系数非齐次线性微分方程 y''-y'-2y=x/e^x 特解猜想的试解形式是
1、求下列微分方程的通解:(1)2y‘’+y‘-y=2ex (2)2y‘’+5y‘=5x2-2x-1 (3)y‘’-6y
函数y=-ex的图象( )
y=x^ex,求y的导数
微分方程y'=e^x+y满足条件y(0)=0的特解为
高数二阶微分方程问题 通解:4y''-4y'=-1 一个特解:y''+y'-2y=-4x