问题 问答题

若y=e2x+(x+1)ex是方程y"+ay’+by=cex的解,求a,b,c及该方程通解.

答案

参考答案:[解] 方法一 将y=e2x+(x+1)ex代入方程
y"+ay’+by=cex
比较系数得
a=-3.b=2.c=-1
原方程为 y"-3y’+2y=-ex
特征方程为 r2-3r+2=0
由此解得 r1=1,r2=2
设非齐次方程特解为y=Axex,将其代入方程
y"-3y’+2y=-ex
得 A=1
则原方程通解为
y=C1ex+C2e2x+xex
方法二 由于y=e2x+(1+x)ex=e2x+ex+xex为原方程的解,则y1=e2x必为齐次的解.(由方程非齐次项知非齐次解中只会出现ex而不会出现e2x).
xex与ex中,y2=ex为齐次的解.(若xex是齐次的解,ρ=1为特征方程二重根,但ρ=2已是一个根)
则齐次方程的特征方程为 (ρ-1)(ρ-2)=0,
即 ρ2-3ρ+2=0
齐次方程为 y"-3y’+2y=0
于是 a=-3,b=2
将y=xex代入方程y"-3y’+2y=cex
c=-1.
则所求方程的通解为 y=C1ex+C2e2x+xex

填空题
单项选择题 A1/A2型题