问题
问答题
已知y*=exsinx+excosx+e2x是二阶常系数线性微分方程y"+ay’+by=ce2x的一个特解,试确定常数a,b,c的值,并求此方程的通解.
答案
参考答案:[解] 计算可得
(y*)’=ex(sinx+cosx)+ex(cosx-sinx)+2e2x=2excosx+2e2x,
(y*)"=2ex(cosx-sinx)+4e2x,
于是 (y*)"+a(y*)’+by*=2ex(cosx-sinx)+4e2x+2aexcosx+2ae2x+bexsinx+bexcosx+be2x
=(b-2)exsinx+(b+2a+2)excosx+(b+2a+4)e2x,
代入方程即得
(b-2)exsinx+(b+2a+2)excosx+(b+2a+4)e2x=ce2x,
由exsinx,excosx,e2x三个函数线性无关知
解之得 a=-2,b=2,c=2.于是微分方程是
y"-2y’+2y=2e2x,
它对应的特征方程是λ2-2λ+2=0,其特征根为λ1=1+i,λ2=1-i,从而其通解为
y=ex(C1cosx+C2sinx)+e2x,其中C1与C2是两个任意常数.
解析: