已知曲线y=y(x)经过原点,且在原点处的切线平行于直线2x—y+5=0,而y(x)满足微分方程y’’一6y’+9y=e3x,则此曲线方程为y= ( )

admin2018-10-17  4

问题 已知曲线y=y(x)经过原点,且在原点处的切线平行于直线2x—y+5=0,而y(x)满足微分方程y’’一6y+9y=e3x,则此曲线方程为y=    (    )

选项 A、sin2x
B、x2e3x+sin2x
C、x(x+4)e3x
D、(x2cosx+sin2x)e3x

答案C

解析 原方程对应的二阶齐次微分方程的特征方程r2一6r+9=(r-3)2=0,所以其特征根为r1=r2=3,二阶齐次方程对应通解为y=(C1+C2x)e3x,λ=3是方程的二重特征根,原方程特解形式为y*=Ax2e3x,(y*)=(3Ax2+2Ax)e3x,(y*)’’=(9Ax2+12Ax+2A)e3x.代入到方程中可得A=.则原方程通解为y=(C1+C2x)e3x+x2e3x
由题意可得y(0)=2,y(0)=0,代入可得C1=0,C2=2,故所求曲线方程为y=(x2+2x)e3x=x(x+4)e3x
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