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设y1(x)=x(1—2x),y2(x)=2x(1一x),y3(x)=x(ex一2x)是微分方程y”+p(x)y’+q(x)y=f(x)的3个解,其中p(x),q(x),f(x)是(0,+∞)上的连续函数,求此微分方程及其通解.
设y1(x)=x(1—2x),y2(x)=2x(1一x),y3(x)=x(ex一2x)是微分方程y”+p(x)y’+q(x)y=f(x)的3个解,其中p(x),q(x),f(x)是(0,+∞)上的连续函数,求此微分方程及其通解.
admin
2021-08-05
53
问题
设y
1
(x)=x(1—2x),y
2
(x)=2x(1一x),y
3
(x)=x(e
x
一2x)是微分方程y”+p(x)y’+q(x)y=f(x)的3个解,其中p(x),q(x),f(x)是(0,+∞)上的连续函数,求此微分方程及其通解.
选项
答案
注意到y
1
(x),y
2
(x),y
3
(x)的表达式中都有一2x
2
项,所以把它们每两个相减,得到 y
2
(x)一y
1
(x)=x,y
3
(x)一y
1
(x)=x(e
x
一1)是对应齐次方程的解,代入方程可解得 [*] 再将y
1
(x),p(x),q(x)一并代入原方程,可解得f(x)=2x.所以原方程为 [*] 根据齐次方程的解的性质,可知(y
2
(x)一y
1
(x))+(y
3
(x)一y
1
(x))=xe
x
也是齐次方程的解,且x,xe
x
线性无关,因此Y=C
1
x+C
2
xe
x
是齐次方程的通解. 另一方面,仍由方程的解的性质可知,y
*
=2y
1
(x)一y
2
(x)=一2x
2
是原方程的一个特解,因此原方程的通解为 y=C
1
x+C
2
xe
x
一2x
2
,其中C
1
,C
2
为任意常数.
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/lPy4777K
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考研数学二
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