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分别按照下列所给的微分方程 写出它们特解所具有的形式: (1)y+4y-3y=x2sin

2022-08-12 12:08:11 问答库 阅读 195 次

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分别按照下列所给的微分方程,写出它们特解所具有的形式:
(1)y"+4y'-3y=x2sinx-cosx; (2)y"+9y=2cos3x+xsin3x.

参考答案

这些方程中的f(x)都是具有形式eλx[Pt(x)cosωx+Pn(x)sinωx],因此,我们将根据λ+iω是否为特征方程的根及Pl(x)与Pn(x)的次数来判定特解所具有的形式.
(1)f(x)=x2sinx-cosx=e0x(-cosx+x2sinx),则λ+iω=i,max{l,n)=2.由于λ+iω=i不是对应的齐次方程的特征方程,r2+4r-3=0的根,因此,方程具有
y*=e0x[(b2x2+b1x+b0)cosx+(b'2x2+b'1x+b'0)sinsx]
=(b2x2+b1x+b0)cosx+(b'2x+b'1x+b'0)sinx
形式的特解.
(2)f(x)=2cos3x+xsin3x=e0x(2cos3x+xsin3x),则λ+iω=3i,max{l,n}=1.由于λ+iω=3i是对应的齐次方程的特征方程r2+9=0的根,因此,方程具有
y*=x[(b1x+b0)cos3x+(b'1x+b'0)sin3x]
形式的特解.

考点:形式