问题
填空题
y"+4y=cos2x的通解为y=______.
答案
参考答案:[*]
解析:[详解] 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.
又因为±ωi=±2i是特征方程的根,所以,应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.
将以上两式代入方程y"+4y=cos2x得
-4Asin2x+4Bcos2x=cos2x.
比较系数得A=0,[*]故原方程通解为
[*]
[评注] 这是一个二阶常系数线性非齐次方程的求解问题,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,或y"+4y=qsin2x,或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).