y''+3y'+2y=e^(-x)sinx

羽儿菲菲2022-10-04 11:39:541条回答

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亦菲是美ii的 共回答了16个问题 | 采纳率93.8%
特征方程为: λ² + 3λ + 2=0 ==> λ1=-1; λ2 = -2;
因此齐次方程的通解为:
y = c1* e^(-x) + c2* e^(-2x);
设一个特解为 y = e^(-x)(a1*sinx + a2*cosx)
==> y' = -e^(-x)(a1*sinx+a2*cosx)+e^(-x)(a1*cosx-a2*sinx)
= -e^(-x)[(a1+a2)sinx - (a1-a2)cosx]
==> y'' = e^(-x)[(a1+a2)sinx - (a1-a2)cosx]- e^(-x)[(a1+a2)cosx + (a1-a2)sinx]
= 2e^(-x)(a2*sinx - a1*cosx)
代入微分方程并整理得:
-(a1+a2)*e^(-x)*sinx + (a1-a2)*e^(-x)*cosx = e^(-x)sinx
==> -(a1+a2)=1;
a1-a2 =0;
解得:a1 = a2 = -1/2
因此特解为:y = -1/2 *e^(-x)(sinx+cosx)
微分方程的通解为:
y = c1*e^(-x) +c2*e^(-2x) -1/2 *e^(-x)(sinx+cosx)
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2X+3Y看成一个整体,设为A,
原方程化为:
A^2+2A=4
(A+1)^2=5,
A+1=±√5,
A=-1+√5,或A=-1-√5,
即2X+3Y=-1+√5或-1-√5.