1樓:米飯
微分方程y''+2y'+y=xex對應的齊次微分方程為y''+2y'+y=0
特徵方程為t2+2t+1=0
解得t1=t2=-1
故齊次微分方程對應的通解y=(c
+cx)e
?x因此,微分方程y''+2y'+y=xex對應的非齊次微分方程的特解可設為y*=(ax+b)ex
y*'=(ax+a+b)ex
y*''=(ax+2a+b)ex
將y*,y*',y*''代入微分方程y''+2y'+y=xex消去ex即可得到:
(ax+2a+b)+2(ax+a+b)+(ax+b)=x4ax+4a+4b=x
4a=1
4a+4b=0
a=14
b=?1
4所以,非齊次微分方程的特解為y
*=(1
4x?14)e
x由於非齊次微分方程的通解=齊次微分方程的通解+非齊次微分方程的特解所以,微分方程y''+2y'+y=xex的通解為y+y*=(c
+c)e
?x+(1
4x?14)ex.
2樓:班主任星辰老師
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回答微分方程y''-3y'+2y=xe
x對應的齊次微分方程為y''-3y'+2y=0特徵方程為t
2-3t+2=0
解得t1
=1,t2=2
故齊次微分方程對應的通解
y=c1ex+c2e2x
因此,微分方程y''-3y'+2y=xe
x對應的非齊次微分方程的特解可設為y
*=x(ax+b)e
x=(ax
2+bx)exy
*'=[ax
2+(2a+b)x+b]exy
*''=[ax
2+(4a+b)x+(2a+2b)]ex將y*,y
*',y
*''代入微分方程y''-3y'+2y=xex消去e
x即可得到:
[ax2
+(4a+b)x+(2a+2b)]-3[ax2+(2a+b)x+b]+2(ax
2+bx)=x
-2ax+2a-b=x
?2a=1
2a+b=0
a=?1
2b=1
所以,非齊次微分方程的特解為
y*=(?12
x2+x)
ex由於非齊次微分方程的通解=齊次微分方程的通解+非齊次微分方程的特解
所以,微分方程y''-3y'+2y=xe
x的通解為
y+y*=(?12
x2+x+c1)
ex+c2e2x
.更多81條
微分方程y″+2y′+y=xe-x的通解為______
3樓:夕陽
由於特徵方程為r2+2r+1=0,解得特徵根為r=-1(2重)∴齊次方程的通解為y=(c
+cx)e
?x而f(x)=xe-x,λ=-1
故有特解:y*=x2(ax+b)e-x,
代入微分方程y″+2y′+y=xe-x,解得a=16
,b=0
∴特解y*=1
6xe?x
∴通解為:
y=(c
+cx+16x
)e?x
求微分方程y``-y`-2y=0的通解
4樓:顏代
微分方程y″-y′-2y=0的通解為y=c1*e^(2x)+c2*e^(-x)+c。
解:根據微分方程特性,可通過求特徵方程的解來求微分方程的通解。
微分方程y″-y′-2y=0的特徵方程為r^2-r-2=0,
可求得,r1=2,r2=-1。
而r1≠r2。
那麼微分方程y″-y′-2y=0的通解為,
y=c1*e^(2x)+c2*e^(-x)+c(其中c1、c2與c為任意實數)。
擴充套件資料:
微分方程的解
1、一階線性常微分方程的解
對於一階線性常微分方程y'+p(x)y+q(x)=0,可知其通解為y=c(x)*e^(-∫p(x)dx)。然後將這個通解代回到原式中,即可求出c(x)的值。
2、二階常係數齊次常微分方程的解
對於二階常係數齊次常微分方程,常用方法是求出其特徵方程的解。
對於二階常係數齊次常微分方程y''+py'+qy=0,可求得其通解為y=c1y1+c2y2。
然後可通過其特徵方程r^2+pr+q=0來求解二階常係數齊次常微分方程的通解。
(1)當r1=r2,則有y=(c1+c2*x)e^(rx),
(2)當r1≠r2,則有y=c1*e^(r1x)+c2*x*e^(r2x)
(3)在共軛複數根的情況下,y=e^(αx)*(c1*cos(βx)+c2*sin(βx))
5樓:小楓帶你看生活
微分方程y″-y′-2y=0的通解為y=c1*e^(2x)+c2*e^(-x)+c。
微分方程是伴隨著微積分學一起發展起來的。微積分學的奠基人newton和leibniz的著作中都處理過與微分方程有關的問題。微分方程的應用十分廣泛,可以解決許多與導數有關的問題。
微分方程特點:
存在性是指給定一微分方程及約束條件,判斷其解是否存在。唯一性是指在上述條件下,是否只存在一個解。
針對常微分方程的初值問題,皮亞諾存在性定理可判別解的存在性,柯西-利普希茨定理則可以判別解的存在性及唯一性。
針對偏微分方程,柯西-克瓦列夫斯基定理可以判別解的存在性及唯一性。 皮亞諾存在性定理可以判斷常微分方程初值問題的解是否存在。
6樓:楊懶懶阿
回答你好,常係數線性齊次微分方程y"+y=0的通解為:y=(c1+c2 x)ex
故 r1=r2=1為其特徵方程的重根,且其特徵方程為 (r-1)2=r2-2r+1
故 a=-2,b=1
對於非齊次微分方程為y″-2y′+y=x
設其特解為 y*=ax+b
代入y″-2y′+y=x 可得,0-2a+(ax+b)=x整理可得(a-1)x+(b-2a)=0
所以 a=1,b=2
所以特解為 y*=x+2
通解為 y=(c1+c2 x)ex +x+2將y(0)=2,y(0)=0 代入可得
c1=0,c2=-1。
故所求特解為 y=-xex+x+2
故答案為-xex+x+2
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7樓:要解體成分子的人
y'+y=0,即dy/dx=-y,分離變數得dy/-y=dx,兩邊同時微分得
∫dy/-y=∫dx,即-lny+lnc=x(c為常數)所以x=lnc/y,即通解為e^x=c/y(c為常數).
8樓:匿名使用者
特徵方程:λ²-λ-2=0,求得λ=-1 or 2
因此齊次線性微分方程y``-y`-2y=0的通解為
9樓:匿名使用者
設:y=e^kx
y'=ke^kx
y''=k^2e^kx
k^2e^kx+ke^kx-e^kx=0
k^2+k-1=0……
10樓:匿名使用者
特徵方程為r^3+r = 0;解得 r1 = 0 ,r2 = i, r3 = -i
通解為 y = c1 + c2cosx + c3sinx
11樓:佛祖聖光
二階微分方程,求出特徵根就好了
微分方程y″+2y′+y=xe∧-x的特解形式應設為
12樓:正潘若水仙
二階微分方程y″+3y′+2y=0的特徵方程為:r2+3r+2=0,其特徵根為:r1=-2,r2=-1,由於e-x的λ=-1,是對應特徵方程的單根,由微分方程的性質可知:
特解的形式為:axe-x將特解代入原方程得:-2ae-x+axe-x+ae-x-axe-x+2ae-x=e-x即:
ae-x=e-xa=1特解的...
求微分方程y″+y′-2y=xex+sin2x的通解
13樓:力頂汞
由於特徵方程為λ2+λ-2=0,解得特徵根為λ1=-2,λ2=1,∴y″+y′-2y=0的通解為y=c1e-2x+c2ex.設y″+y′-2y=xex (*)
y″+y′-2y=sin2x (**)
由於(*)的f(x)=xex,λ=1是特徵根,故令(*)的特解為y1(x)=(ax2+bx)ex,
代入(*)得a=1
6,b=?19,
由y″+y′-2y=sin2x得
y″+y′?2y=1
2(1?cos2x),
顯然y″+y′?2y=1
2,有特解y=?14,
對y″+y′?2y=?1
2cos2x,由於f(x)=?1
2cos2x,故
令其特解為y2(x)=acos2x+bsin2x,代入得a=340,b=?1
40,則
y(x)=?14+3
40cos2x?1
40sin2x,所以原方程的通解為
y=ce
?2x+cex
+(16x?x
9)ex+(?14+3
40cos2x?1
40sin2x)
求微分方程y″+2y′+y=cosx,x=0時y=0,y′=32的特解
14樓:我素你的矜夜
齊次方程y′′+2y′+y=0的特徵方程為r2+2r+1=0,
其根為r1=r2=-1.
齊次方程y′′+2y′+y=0的通解為y=(c1+c2x)e-x.因為f(x)=cos x,λ+ωi=i不是特徵方程的根,所以非齊次方程的特解應設為
y*=acos x+bsin x,
代入原方程得
-2asin x+2bcos x=cos x,比較係數得a=0,b=1
2.故y*=1
2sinx.從而原方程的通解為y=(c
+cx)e
?x+1
2sinx.
將初始條件代入通解得c=0
?c+c+12
=32,解之得c1=0,c2=1.
因此滿足所給初始條件的特解為y=xe
?x+1
2sinx.
求常微分方程的通解y2yy,求常微分方程的通解y2yy1xex
因為y e x 是齊次方程copy的解bai,根據常數變易法可令 y e dux v.求導有zhi,y e daox v v y e x v 2v v 代入原方程有 e x v 2v v 2 e x v v e x v e x x v 1 x 兩邊同時積分 v ln x a v x ln x x a...
求微分方程的通解,微分方程的通解怎麼求
微分方程的解通常是一個函式表示式y f x 含一個或多個待定常數,由初始條件確定 例如 其解為 其中c是待定常數 如果知道 則可推出c 1,而可知 y cos x 1。一階線性常微分方程 對於一階線性常微分方程,常用的方法是常數變易法 對於方程 y p x y q x 0,可知其通解 然後將這個通解...
微分方程通解問題,微分方程的通解怎麼求
非齊次通解 齊次通解 非齊次特解,齊次解 非齊次解 非齊次解 微分方程的通解怎麼求 微分方程的解通常是一個函式表示式y f x 含一個或多個待定常數,由初始條件確定 例如 其解為 其中c是待定常數 如果知道 則可推出c 1,而可知 y cos x 1。一階線性常微分方程 對於一階線性常微分方程,常用...