若二阶常系数线性齐次微分方程y"+ay’+by=0的通解为y=(C1,+Cxx)ex,则非齐次方程y"+ay’+by=x满足条件y(0)=2,y’(0)=0的解是y=_________.

admin2019-02-21  27

问题 若二阶常系数线性齐次微分方程y"+ay’+by=0的通解为y=(C1,+Cxx)ex,则非齐次方程y"+ay’+by=x满足条件y(0)=2,y’(0)=0的解是y=_________.

选项

答案y=x(1一ex)+2

解析 由已知y=(C1+C2x)ex是齐次方程的通解可知,r=1是齐次方程特征方程二重根,则特征方程为(r一1)2=0,即r2一2r+1=0.则a=一2,b=1.
    设非齐次方程的一个特解为y=Cx+d,将之代入原方程得y*=x+2,非齐次方程的通解为y=(C1+C2x)ex+x+2.
    由y(0)=2,y’(0)=0得则C1=0,C2=一1.
    因此满足条件的解为y=一xex+x+2=z(1一ex)+2.
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