y''-2y'+5y=e^xsin2x,y=e^x(C1cos2x+C2sin2x)-(1/4)xcos2xe^x

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/28 00:08:49
y''-2y'+5y=e^xsin2x,y=e^x(C1cos2x+C2sin2x)-(1/4)xcos2xe^x
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y''-2y'+5y=e^xsin2x,y=e^x(C1cos2x+C2sin2x)-(1/4)xcos2xe^x
y''-2y'+5y=e^xsin2x,
y=e^x(C1cos2x+C2sin2x)-(1/4)xcos2xe^x

y''-2y'+5y=e^xsin2x,y=e^x(C1cos2x+C2sin2x)-(1/4)xcos2xe^x
特征方程是a^2-2a+5=0,解是一对共轭复数:1+2i,1-2i,因此
齐次方程的通解是y=e^x(Ccos2x+Dsin2x).
再考虑非齐次方程的特解.
设特解为y=xe^x*(mcos2x+nsin2x)
(其实精确一点的话就是mxe^x*cos2x,只要解出m即可)
代入方程可解得m=-0.25,n=0,于是特解是
-0.25xe^x*cos2x.最后得通解是
y=e^x(Ccos2x+Dsin2x)-0.25xe^x*cos2x.

e^x(C1cos2x+C2sin2x)是y''-2y'+5y=0的通解。求这个通解有公式,不细说。
(1/4)xcos2xe^x是y''-2y'+5y=e^xsin2x的特殊解。
考虑y''-2y'+5y=e^(x+2ix)=e^x*(cos2x+isin2x), 这个方程的解的虚数部分即为所求。
设y=A*e^(x+2ix), 这是一般的解法,试验后发现A不存在。

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e^x(C1cos2x+C2sin2x)是y''-2y'+5y=0的通解。求这个通解有公式,不细说。
(1/4)xcos2xe^x是y''-2y'+5y=e^xsin2x的特殊解。
考虑y''-2y'+5y=e^(x+2ix)=e^x*(cos2x+isin2x), 这个方程的解的虚数部分即为所求。
设y=A*e^(x+2ix), 这是一般的解法,试验后发现A不存在。
所以设y=Ax*e^(x+2ix), 求得A=-i/4, y的虚部为-1/4xe^xcos2x

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