已知y1=xex+e—x是某二阶非齐次线性微分方程的特解,y2=(x+1)ex是相应二阶齐次线性微分方程的特解,求此非齐次线性微分方程.

admin2021-08-02  27

问题 已知y1=xex+e—x是某二阶非齐次线性微分方程的特解,y2=(x+1)ex是相应二阶齐次线性微分方程的特解,求此非齐次线性微分方程.

选项

答案由于y1=(x+1)ex为二阶齐次线性微分方程的特解,由解的结构可知,y=ex与y=xex都为该齐次方程的解.故r=1为二重特征根,特征方程为 (r一1)2=r2—2r+1=0, 齐次方程为 y”一2y’+y=0. 又由于y1=xex+e—x为非齐次方程的特解,y=xex为对应齐次方程的解,可知y1=xex=e—x=y*也为该非齐次方程的特解.设所求方程为 y”—2y’+y=f(x). 将y*=e—x代入上面的方程,可得f(x)=4e—x.因此所求方程为y”一2y‘+y=4e—x

解析
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