问题
填空题
设y1=ex-e-xsin2x,y2=e-xcos2x+ex是某二阶常系数非齐次线性方程的两个解,则该方程是______.
答案
参考答案:y"+2y’+5y=8ex.
解析:
[分析]: 利用二阶常系数线性微分方程解的性质与结构定理求解.
[详解] 设所求方程为y"+py’+qy=f(x),由二阶常系数线性微分方程解的性质与结构定理,y2-y1=e-x(cos2x+sin2x)是齐次方程y"+py’+qy=0的解,
所以-1±2i是对应的特征方程λ2+pλ+q=0的根,
根据方程的根与系数的关系,得p=2,q=5.
于是所求方程为y"+2y’+5y=f(x),
将y1=ex-e-xsin2x代入方程,可求得f(x)=8ex.
所以,所求方程为y"+2y’+5y=8ex.
[评注] 对于已知方程的某些解,求二阶常系数线性微分方程,常用的方法是利用三阶常系数线性微分方程解的性质与结构定理.关键在于确定系数p与q.一般地,函数eax是方程y"+py’+qy=0的解的充要条件是:a是方程λ2+pλ+q=0的根;
函数eax(Acosβx+Bsinβx)是方程y"+py’+qy=0的解的充要条件是:α±β是方程λ2+pλ+q=0的根,再根据方程的根与系数的关系,即可求得p与q的值.