微分方程y"+y=x2+1+sinx的特解形式可设为( ).

admin2019-03-22  34

问题 微分方程y"+y=x2+1+sinx的特解形式可设为(    ).

选项 A、y*=ax2+bx+c+x(Asinx+Bcosx)
B、y*=x(ax2+bx+c+Asinx+Bcosx)
C、y*=ax2+bx+c+Asinx
D、y*=ax2+bx+c+Acosx

答案A

解析 对应齐次方程y"+y=0的特征方程为λ2+1=0,特征根为λ=±i.对于y"+y=x2+1=e0x(x2+1)而言,因0不是其特征根,故其特解形式可设为y1*=ax2+bx+c.
    对y"+y=sinx=e0x(0·cosx+1·sinx)(α=0,β=1),因α+iβ=0+i·1=i为特征根,故其特解形式可设为y2*=x(Asinx+Bcosx),从而由命题1.6.3.2知,y"+y=x2+1+sinx的特解形式为y*=ax2+bx+c+x(Asinx+Bcosx).仅(A)入选.
    (注:命题1.6.3.2(叠加原理)  设y"+P(x)y=f1(x)+f2(x),而y1*(x)与y2*(x)分别是
               y"+P(x)y’+Q(x)y=f1(x),  y"+P(x)y’+Q(x)y=f2(x)
的特解,则y1*+y2*是方程y"+P(x)y’+Q(x)y=f1(x)+f2(x)的特解.
    当二阶线性方程的非齐次项是不同类型函数的线性组合时,常用叠加原理求得特解.)
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