解法一:设此微分方程是y''+py'+qy=f(x),其中p,q是待定常数,f(x)是待定函数。把y1,y2,y3代入,解得p,q,f(x)。此法麻烦。
解法二:利用二阶非齐次线性微分方程与齐次线性微分方程的解的特点。
y4=y3-y1=e^(-x)是对应的二阶齐次线性微分方程的特解,所以-1是特征方程的根。
y5=y1-y2-y4=e^(2x)也是二阶齐次线性微分方程的特解,所以2是特征方程的根。
所以二阶齐次线性微分方程的特征方程是(r+1)(r-2)=0,即r²-r-2=0,微分方程是y''-y'-2y=0。
y6=y1-y5=xe^x是二阶非齐次线性微分方程的特解,y6''-y6'-2y6=(x+2)e^x-(x+1)e^x-2xe^x=(1-2x)e^x。
所以所求二阶非齐次线性微分方程是y''-y'-2y=(1-2x)e^x。