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计算题 (6)求方程y-2y+5y=exsin2x的通解; (7)求方程y-3y+2

2022-08-12 12:11:37 问答库 阅读 195 次

问题详情

计算题
(6)求方程y"-2y'+5y=exsin2x的通解;
(7)求方程y"-3y'+2y=5满足初始条件y(0)=1,y'(0)=2的特解。

参考答案

(6)原方程对应的齐次线性微分方程的特征方程为λ2-2λ+5=0,特征根为λ1,2=1±2i,故原方程对应的齐次线性微分方程的通解为y=ex(C1cos2x+C2sin2x).
方程中λ=1,ω=2,A=0,B=1,而α=λ+ωi=1+2i是特征方程λ2-2λ+5=0的复根,所以k=1,因此设方程的特解为y*=xex(Ccos2x+Dsin2x),代入原方程得
4ex(Dcos2x-Csin2x)=exsin2x,
比较等式两边系数,D=0,因此可得原方程的通解;
(7)对应齐次线性微分方程的特征方程为r2-3r+2=0,特征根为r1=1,r2=2,故原方程对应的齐次线性微分方程的通解为y=C1ex+C2e2x
因为f(x)=5,λ=0不是特征根,pm(x)=5是常数,所以设特解为y*=A,则y*'=0,代入原方程的通解可求得,
将初始条件y(0)=1,y'(0)=2代入以上通解,求得C1=-5,则原方程满足条件的特解得解。

考点:方程