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设p(x)、q(x)、f(x)均是关于x的已知连续函数,y1(x)、y2(x)、y3(x)是y″+p(x)y′+q(x)y=f(x)的3个线性无关的解,C1、C2是两个任意常数,则该非齐次方程对应的齐次方程的通解是 ( )
设p(x)、q(x)、f(x)均是关于x的已知连续函数,y1(x)、y2(x)、y3(x)是y″+p(x)y′+q(x)y=f(x)的3个线性无关的解,C1、C2是两个任意常数,则该非齐次方程对应的齐次方程的通解是 ( )
admin
2016-07-22
66
问题
设p(x)、q(x)、f(x)均是关于x的已知连续函数,y
1
(x)、y
2
(x)、y
3
(x)是y″+p(x)y′+q(x)y=f(x)的3个线性无关的解,C
1
、C
2
是两个任意常数,则该非齐次方程对应的齐次方程的通解是 ( )
选项
A、C
1
y
1
+(C
2
-C
1
)y
2
+(1-C
2
)y
3
.
B、(C
1
-C
2
)y
1
+(C
2
-1)y
2
+(1-C
1
)y
3
.
C、(C
1
+C
2
)y
1
+(C
1
-C
2
)y
2
+(1-C
1
)y
3
.
D、C
1
y
1
+C
2
y
2
+(1-C
1
-C
2
)y
3
.
答案
B
解析
将(B)改写为C
1
(y
1
-y
3
)+C
2
(y
2
-y
1
)+(y
3
-y
2
).因为y
1
、y
2
、y
3
均是y″+p(x)y′+q(x)y=f(x)的解,所以y
1
-y
3
、y
2
-y
1
是y″+p(x)y′+q(x)y=0的解,并且y
1
-y
3
、y
2
-y
1
线性无关.事实上,若它们线性相关,则存在不全为零的k
1
与k
2
,使得k
1
(y
1
-y
3
)+k
2
(y
2
-y
1
)=0,即
-k
1
y
3
+k
2
y
2
+(k
1
-k
2
)y
1
=0.
由于题设y
1
、y
2
、y
3
线性无关,故k
1
=0,k
2
=0,k
1
-k
2
=0与k
1
,k
2
不全为零矛盾.于是推知C
1
(y
1
-y
3
)+C
2
(y
3
-y
1
)为对应的齐次方程的通解,而y
3
-y
2
也是对应齐次方程的一个解,它包含于C
1
(y
1
-y
3
)+C
2
(y
2
-y
1
)之中,所以C
1
(y
1
-y
3
)+C
2
(y
2
-y
1
)+(y
3
-y
2
),即(B)也是该非齐次方程对应的齐次方程的通解.故应选(B).
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考研数学二
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