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求微分方程y''+y=xe^x满足条件y|x=0 =0,y'|x=0 =1的特解.如题

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 15:55:02
求微分方程y''+y=xe^x满足条件y|x=0 =0,y'|x=0 =1的特解.如题
求微分方程y''+y=xe^x满足条件y|x=0 =0,y'|x=0 =1的特解.如题
∵齐次方程y''+y=0的特征方程是r²+1=0,则r=±i (复数根)
∴此齐次方程的通解是y=C1cosx+C2sinx (C1,C2是积分常数)
设原微分方程的特解是y=(Ax+B)e^x
∵y'=Ae^x+y
y''=Ae^x+y'=2Ae^x+y
代入原微分方程得2Ae^x+y+y=xe^x
==>2Ae^x+2(Ax+B)e^x=xe^x
==>2Axe^x+(2A+2B)e^x=xe^x
==>2A=1,2A+2B=0 (比较同次幂的系数)
==>A=1/2,B=-1/2
∴原微分方程的特解是y=(x-1)e^x/2
故原微分方程的通解是y=C1cosx+C2sinx+(x-1)e^x/2 (C1,C2是积分常数)