y"+2y'-y=0求这微分方程的通解谢谢了,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 07:17:07
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待定系数法:y"+2y'-y=0 化为:(y'-αy)'=β(y'-αy),其中α、β为待定的系数 不难发现:α+β=-2,αβ=-1,解得:α=-1+√2,β=-1-√2 从而得:d(y'-αy)/(y'-αy)=βdx 积分得:y'-αy=A*e^{βx},A为积分常数 在这一步令y=u*e^{βx}为上述方程的通解,代入化简可得 u'+(β-α)u=A 即u'+(β-α)[u-A/(β-α)]=0 令v=u-A/(β-α)可得:v'+(β-α)v=0 可得:dv/v=(α-β)dx 积分得:v=B*e^{(α-β)x} 带回可得:u=A/(β-α)+B*e^{(α-β)x} 带回可得:y=[A/(β-α)+B*e^{(α-β)x}]e^{βx}=B*e^{αx}+A/(β-α)*e^{βx} 不妨令C=A/(β-α),则:y=B*e^{αx}+C*e^{βx} 由α=-1+√2,β=-1-√2代入可得:y=B*e^{-x}*e^{√2x}+C*e^{-x}*e^{-√2x}=e^{-x}[Be^{√2x}+Ce^{-√2x}] =(1/2)e^{x}[(B+C+B-C)e^{√2x}+[B+C-(B-C)]e^{-√2x}] =e^{x}[(B+C)(e^{√2x}+e^{-√2x})/2+(B-C)(e^{√2x}-e^{-√2x})/2] =e^{x}[(B+C)cosh√2x+(B-C)sinh√2x] 再令D=B+C,E=(B-C) 从而得:y=e^{x}(Dcosh√2x+Esinh√2x)