问题 问答题

已知

是某二阶线性
常系数微分方程y’’+Py’+qy=f(x)的三个特解.
(Ⅰ) 求这个方程和它的通解;
(Ⅱ) 设y=y(x)是该方程满足y(0)=0,y’(0)=0的特解,求

答案

参考答案:[分析与求解] (Ⅰ)由线性方程解的叠加原理



均是相应的齐次方程的解,它们是线性无关的.于是相应的特征方程为
(λ+2)2=0,即λ2+4λ+4=0,
原方程为 y’’+4y’+4y=f(x).(*)
又y*(x)=xe-x是它的特解,求导得
Y’’(x)=e-x(1-x),y*’’(x)=e-x(x-2).
代入方程(*)得
e-x(x-2)+4e-x(1-x)+4xe-x=f(x)

f(x)=(x+2)e-x
所求方程为y’’+4y’+4y=(x+2)e-x其通解为
y=C1e-2x+C2xe-2x+xe-x,其中C1,C2

常数.
(Ⅱ)

C1,C2,方程的任意解y(x)均有


不必由初值来定C1,C2,直接将方程两边积分得

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