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为常数.
(Ⅱ)[*]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
[*]