y"+4y=cos2x的通解为y=______.
参考答案:
sin2x+C1cos2x+C2sin2x,其中C1与C2是两个任意常数.
解析: 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±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.
将上两式代入方程y"+4y=cos2x得
-4Asin2x+4Bcos2x=cos2x.
比较系数得A=0,B=
.
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,当二阶方程具有y"+4y=pcos2x或y"+4y=qsin2x或y"+4y=pcos2x+qsin2x等形式,且其中p,q是不等于零的常数时,其特解都应设为y*=x(Acos2x+Bsin2x).