求解请为二阶常系数齐次线性微分方程,已知两特解,怎么根据新的初始条件求另一个特解呢,题目如图所示!

第四题,求大佬解惑!

这个你必须根据常微分方程解的各种组合情况来判断,满足这种特解的通解只能是
y = c1 x +c2 e^x
然后带入特解条件分别求出c1,c2即可
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2022-04-25

此题有问题…如果y2改为xeˣ,会有结果

第2个回答  2022-04-26

解:∵微分方程为二阶常系数齐次线性微分方程

∴设微分方程为y"+by'+cy=0 又∵微分方程有特解

y₁=eˣ,y₂=x ∴有eˣ+beˣ+ceˣ=0,0+b+cx=0;b、c无解 ∴题目有问题,微分方程可能为二阶常系数非齐次线性微分方程 ∴设微分方程为y"+by'+cy=f(x),有

eˣ+beˣ+ceˣ=f(x),0+b+cx=f(x),化为1+b+c=f(x)eˣ,b=f(x)-cx,b、c、f(x)无解

只有一种可能了,微分方程为为二阶非常系数齐次线性微分方程,设微分方程为y"+f(x)y'+g(x)y=0,有

eˣ+f(x)eˣ+g(x)eˣ=0,0+f(x)+g(x)x=0,化为

f(x)+g(x)=-1,f(x)+g(x)x=0,得:g(x)=1/(x-1),

f(x)=x/(1-x) ∴微分方程为y"+xy'/(1-x)+y/(x-1)=0,

(x-1)y"-xy'+y=0,(x-1)y"-(x-1)y'-y'+y=0,

(x-1)(y"-y')-(y'-y)=0 ∴设y'-y=u,微分方程化为

(x-1)u'=u,u'/u=1/(x-1),ln|u|=ln|x-1|+ln|a|(a为任意非零常数),u=a(x-1),有y'-y=a(x-1),y'e⁻ˣ-ye⁻ˣ=

a(x-1)e⁻ˣ,(ye⁻ˣ)'=a(x-1)e⁻ˣ,ye⁻ˣ=-axe⁻ˣ+c(c为任意常数),方程的通解为y=-ax+ceˣ

∵y(0)=1,y'(0)=2 ∴有1=c,2=-a+c,得:a=-1,

c=1 ∴微分方程的特解为y=x+eˣ

请参考

二阶非常系数齐次线性微分方程有特解,y₁=eˣ,y₂=x∵eˣ与x线性无关 又∵微分方程为二阶微分方程 ∴有微分方程的通解y=ax+ceˣ(a、c为任意常数) ∵y(0)=1,y'(0)=2 ∴有a=1,c=1 ∴微分方程的特解为y=x+eˣ

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