微分方程y''+2y'+y=xex对应的齐次微分方程为y''+2y'+y=0
特征方程为t2+2t+1=0
解得t1=t2=-1
故齐次微分方程对应的通解y=(C1+C2x)e?x
因此,微分方程y''+2y'+y=xex对应的非齐次微分方程的特解可设为y*=(ax+b)ex
y*'=(ax+a+b)ex
y*''=(ax+2a+b)ex
将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)=x
4ax+4a+4b=x
4a=1 4a+4b=0
a=
1 4 b=?
1 4
所以,非齐次微分方程的特解为y*=(
x?1 4
)ex1 4
由于非齐次微分方程的通解=齐次微分方程的通解+非齐次微分方程的特解
所以,微分方程y''+2y'+y=xex的通解为y+y*=(C1+C2)e?x+(
x?1 4
)ex.1 4