[2006年] 函数y=C1ex+C2e-2x+xex满足的一个微分方程是( ).

admin2019-05-10  29

问题 [2006年]  函数y=C1ex+C2e-2x+xex满足的一个微分方程是(    ).

选项 A、y"-y′-2y=3xex
B、y"-y′-2y=3ex
C、y"+y′-2y=3xex
D、y"+y′-2y=3ex

答案D

解析  由所给的通解看出特征根,构造出特征方程,写出对应的齐次微分方程.再由通解中的特解xex确定非齐次方程中的自由项.
解一  由Y的结构形式易知,对应的齐次微分方程的特征方程有两个特征根r1=l,r2=一2,
因而特征方程为(r+2)(r一1)=r2+r-2=0,于是对应的齐次方程为y"+y′-2y=0,排除(A)、(B).由xex为非齐次方程的特解,易求得非齐次项f(x)=3ex.因而仅(D)入选.
解二  先由y=C1ex+C2e-2x+xex,求出y′及y":
    y′=C1ex一2C2e-2x+(x+1)ex,  y"=C1ex+4C2e-2x+(x+2)ex
则  y"+y′=2C1ex+2C2e-2x+2(x+1)ex+ex=2(C1ex+C2e-2x+xex)+3ex=2y+3ex
即y"+y′一2y=3ex.仅(D)入选.
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