二階微分方程求通解,高等數學,二階微分方程,求通解,需要詳細步驟,謝謝

時間 2021-08-11 17:06:49

1樓:匿名使用者

求微分方程 y''+2y'+y=5e^(-x)的通解

解:齊次方程 y''+2y'+y=0的特徵方程 r²+2r+1=(r+1)²=0的根r₁=r₂=-1;因此齊次方程的

通解為:y=[e^(-x)](c₁+c₂x);

因為原方程右邊的5e^(-x)中的指數所含 -1正好是特徵方程的重根,因此要設特解為:

y*=ax²e^(-x)..........①

y*'=2axe^(-x)-ax²e^(-x)=a(2x-x²)e^(-x)............②

y*''=a(2-2x)e^(-x)-a(2x-x²)e^(-x)=a(2-4x+x²)e^(-x)............③

將①②③代入原式得:a[(2-4x+x²)+2(2x-x²)+x²]e^(-x)=5e^(-x)

即有 2a=5,故a=5/2;∴特解 y*=(5/2)x²e^(-x);

故原方程的通解為:y=[(c₁+c₂x+(5/2)x²]e^(-x);

2樓:匿名使用者

y''+2y'+y=5e^-x

齊次特徵方程

r^2+2r+1=0

r=-1

所以齊次通解是

y=(c1+c2x)e^(-x)

由於等號右邊包含在通解中

所以設非齊次特解為

y=ax^2e^(-x)

y'=2axe^(-x)-ax^2e^(-x)y''=2ae^(-x)-2axe^(-x)-2axe^(-x)+ax^2e^(-x)

=2ae^(-x)-4axe^(-x)+ax^2e^(-x)代入原方程得

2ae^(-x)-4axe^(-x)+ax^2e^(-x)+2[2axe^(-x)-ax^2e^(-x)]+ax^2e^(-x)

=2ae^(-x)=5e^-x

a=5/2

所以特解是y=5/2x^2e^(-x)

所以非齊次通解是

y=(c1+c2x)e^(-x)+5/2x^2e^(-x)

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3樓:匿名使用者

特徵bai

方程 r^2-6r+9=0 特徵根 r1,r2 =3

對應齊次方du程通解 = ( c1 + c2 x) e^zhi(3x)

設特解dao形如 y * = x² (ax+b) e^(3x),

y* ' = (3a x² + bx + 3a x³ + 3b x²) e^(3x),

y* '' = [ 9(a x³ + b x²) + 6(2b x + 3a x²) + 2b + 6a x ] e^(3x)

代入原回方程 => a= 1/6,b=1/2

=> 通解 y = ( c1 + c2 x) e^(3x) + x² (x/6 + 1/2) e^(3x)

有幫助請採納答,謝謝

求二階微分方程的通解,高等數學,二階微分方程,求通解,需要詳細步驟,謝謝

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