微分方y″+y′-2y=2cos2x的通解为______

微分方y″+y′-2y=2cos2x的通解为______.
2025-01-20 15:46:10
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回答1:

∵非齐次微分方程y″+y′-2y=2cos2x,对应的齐次微分方程的特征方程为:
r2+r-2=0
解得,特征根:r1=-2,r2=1
∴对应的齐次微分方程的通解为
Y=C1e?2x+C2ex
又∵非齐次微分方程的f(x)=2cos2x是属于eλx[

P
(x)cosωx+
P
sinωx]型
这里,λ=0,ω=2,
P
(x)=1,
P
(x)=0

而λ+iω=2i不是特征方程的根
∴设特解为y*=acos2x+bsin2x
∴y*′=-2asin2x+2bcos2x
y*″=-4acos2x-4bsin2x
代入到所给的方程,得
(-6a+2b)cos2x+(-2a-6b)sin2x=2cos2x
∴比较两端同类项的系数,得
?6a+2b=2
?2a?6b=0

解得:a=?
3
10
,b=
1
10

∴原微分方程的通解为:
y=C1e?2x+C2ex?
3
10
cos2x+
1
10
sin2x