设二阶常系数线性微分方程 y″+ay′+βy=γe2x 的一个特解为y=e2x+(1+x)ex.求此方程的通解.

admin2016-11-03  36

问题 设二阶常系数线性微分方程
y″+ay′+βy=γe2x
的一个特解为y=e2x+(1+x)ex.求此方程的通解.

选项

答案由所给方程的非齐次项为γe2x及特解中含有e2x项知,y*=e2x是原方程的一个特解.于是y=(1+x)ex应是对应齐次方程的特解,因而1为特征方程的二重特征根.于是2为特征方程的一特征根,特征方程为 r2一2r+1=0, 则齐次方程应是 y″一2y′+y=0, 故 α=-2, β=1. 又y*为非齐次方程的特解,代入其中得 4e2x一2.2e2x+e2x=γe2x, 故 γ=1. 因y1=ex,y2=xex都是y″一2y′+y=0的解,且 [*] 故其线性无关,所以Y=(c1+c2x)ex为y″一2y′+y=0的通解.又y*=e2x是非齐次方程的一个特解,故y=(c1+c2x)ex一e2x是非齐次方程的通解.

解析 先根据题设确定微分方程,再求通解.
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