设y(x)为可导函数,且满足y(0)=2及+y(x)=∫0x2y(t)dt+ex,则y(x)=________.

admin2022-03-23  22

问题 设y(x)为可导函数,且满足y(0)=2及+y(x)=∫0x2y(t)dt+ex,则y(x)=________.

选项

答案[*]

解析 由题设知y(0)=2,=-y(x)+∫0x2y(t)dt+ex,右边对x可导,所以存在,于是可推得
y"+y’-2y=ex,y’(0)=-1  (*)
按解微分方程规范步骤解之如下。
特征方程
r2+r-2=(r-1)(r+2)=0
解得特征根r1=-2,r2=1,对应的齐次方程的通解为
Y=C1e-2x+C2ex
设相应的非齐次线性微分方程的一个特解为
y*=Axex
代入(*)式可解得A=,从而y*=xex,故微分方程的通解为
y=C1e-2x+C2ex+xex
再由初始条件,y(0)=2,y’(0)=-1,可得特解.
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