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:2024/07/27 17:59:20
y''-2y'+5y=e^xsin2x,y=e^x(C1cos2x+C2sin2x)-(1/4)xcos2xe^x
xnQ_PI $>G4.XD63)-&iV V>0ιsY+xEY s9?Pr ʚ7O|:+8Oe5'[ UqGp.2{;٩ڗ*xD/ʚ`L8w1[рnhZlp%h˻cֿ z[#G'$rT!o,;g8̧0>\Ч58_Y@,Cg}1Dva0nt`4F1*%Y7P7"8פݘŻ VƮ#!9&eY $ + "Nu8!`=y\~OW\*X9m_ڂz [ӚV (;57>c'П;F+“GǍ`-&Fl-P.!6(~]cɝ5YS^4/n4#w6Jb08vWBcb->n;lͯ>Db=$tx x4POEtWv

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。

全部展开

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

收起