已知微分方程y’’-6y’+9y=e2x的积分曲线y=y(x)经过原点,且在原点的切线平行于直线6x-3y+2=0,则该积分曲线的方程为( )

admin2020-03-02  28

问题 已知微分方程y’’-6y’+9y=e2x的积分曲线y=y(x)经过原点,且在原点的切线平行于直线6x-3y+2=0,则该积分曲线的方程为(    )

选项 A、y=x2e2x+sin2x.
B、y=(x2cosx+sin 2x)e3x
C、y=sin2x.
D、y=(x+4)e3x

答案D

解析 因为积分曲线y=y(x)过原点,所以y(0)=0;又在原点处的切线平行于直线6x-3y+2=0,由导数的几何意义知,y’(0)=2.故本题就是求微分方程
    y’’-6y’+9y=e2x
满足初始条件y(0)=0,y’(0)=2的特解.
    首先求y’’-6y’+9y=0的通解.特征方程为r2-6r+9=0,特征根为r1=r2=3,所以其通解为
y=C1e3x+C2xe3x
    其次求y’’-6y’+9y=e3x的一个特解.因为3为特征方程的二重根,所以设y*=Ax2e3x为其特解形式,求导得
y’*=2Axe3x+3Ax2e3x
y’’*=2Ae3x+12Axe3x+9Ax2e3x
将y*,y’*,y’*代入到y’’-6y’+9y=e3x并化简,得A=x2e3x
写出y’’-6y+9y=e3x的通解,为
y=C1e3x+C2xe3x+x2e3x
求导得    y’=3C1e3x+C2e3x+3C2xe3x+xe3x2+x2e3x
由y(0)=0,y’(0)=2得

从而C1=0,C2=2.故所求积分曲线方程为
y=2xe3x+x2e3x=(x+4)e3x
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/03S4777K
0

随机试题
最新回复(0)