问题 填空题

微分方程y"+4y=cos2x 的通解为y=______.

答案

参考答案:[*]

解析:

[分析]: y"+4y=cos2x对应的齐次方程的特征方程是 r2+4=0.
它的两个特征根为r1,2=±2i.因此对应的齐次方程的通解为y=C1cos2x+C2sin2x.
λ±ωi=±2i是特征方程的根,所以,设非齐次方程的特解为
y*=x(Acos2x+Bsin2x),
则 (y*)’=x(-2Asin2x+2Bcos2x)+Acos2x+Bsin2x,
(y*)"=-x(4Acos2x+4Bsin2x)-4Asin2x+4Bcos2x.
将上两式代入方程y"+4y=cos2x中,得 -4Asin2x+4Bcos2x=cos2x.
比较上式系数得A=0,[*]
故原方程的通解为[*]
评注 这是一个阶常系数线性非齐次方程的求解问题,对于本题考生容易犯的错误是将非齐次方程的特解设为y*=xAcos2x.注意,形如y"+4y=pcos2x,y"+{4y=qsin2x,y"+4y=pcos2x+qsin2x(其中p,q是不等于零的常数),其特解都应设为y"=x(Acos2x+Bsin2x)

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