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求解下列微分方程. (1)y+2y+y=-2; (2)y+4y+4y=8e-2x;
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求解下列微分方程.
(1)y"+2y'+y=-2; (2)y"+4y'+4y=8e-2x;
(3)y"+4y'+3y=9e-3x; (4)y"+3y'=3e-3x.
参考答案
(1)对应齐次方程有二重特征根-1,所以对应齐次方程的通解为Y=(C1+C2x)e-x.
因为λ=0不是特征根,所以设方程的特解为y*=A,代入原方程求得A=-2,则y*=-2.所以原方程的通解为Y=(C1+C2x)e-x-2.
(2)对应齐次方程有二重特征根-2,所以对应齐次方程的通解为Y=(C1+C2x)e-2x.
因为λ=-2是二重特征根,所以设方程的特解为y*=Ax2e-2x,把y*代入原方程,通过比较同类项系数可求得A=4,则y*=4x2e-2x。所以原方程的通解为
y=(C1+C2x)e-2x+4x2e-2x.
(3)特征根为r1=-2,r2=-3,所以对应齐次方程的通解为Y=C1e-x+C2e-3x.
因为λ=-3是单特征根,所以设原方程的特解为y*=Axe-3x,把y*代入原方程,可求得