求微分方程满足条件y|x=0 =0,y’|x=0 =0且在x=处可导的特解.

admin2021-08-05  38

问题 求微分方程满足条件y|x=0 =0,y’|x=0 =0且在x=处可导的特解.

选项

答案先求解当x≤π/2时的初值问题[*] 易知,方程y”+y=x的通解为y=C1cosx+C2sinx+x.根据条件y(0)=y’(0)=可解得C1=0,C2=一1,所以相应的特解为 [*] 此时,有[*] 进一步,当x>π/2时,欲使所求的解在x=π/2处可导(因而必连续),这就归结为求解新的初值问题[*] 易知,方程y”+4y=0的通解为y=C3cos2x+C4sin 2x.再由 初值条件[*] 可解得C3=1=π/2,C4=一1/2.所以相应的特解为 [*] 因此,原方程满足所给条件的特解为 [*] 可以验证所求函数y在x=π/2处可导.

解析
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