求解二阶常系数非齐次线性微分方程

如题所述

第1个回答  2022-04-18

解:微分方程为y"+ay-b=0,化为y"+ay=b,设微分方程的特征值为p,微分方程的特征方程为p²+a=0,

则当a>0时,p=±√ai,微分方程的特征根为

sin(√ax)、cos(√ax);当a<0时,微分方程的特征根为e^[√(-a)x]或e^[-√(-a)x]

∵微分方程的右式为b ∴方程的特解为y=b/a

∴当a>0时,微分方程的通解为y=C₁sin(√ax)+

C₂cos(√ax)+b/a(C₁、C₂为任意常数);当a<0时,微分方程的通解为y=C₃e^[√(-a)x]+C₄e^[-√(-a)x]+b/a

(C₃、C₄为任意常数)

追问

其他都能理解,只是为什么方程的特解是y=b/a?按照教材上的解法,非齐次的特解分两种形式:f(x)=e^kx·P(x)和f(x)=e^αx·[P(x)cosβx+P(x)sinβx]。本题是属于第一种吗?代进去我求不出来y=b/a

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第2个回答  2022-04-17

解答如下

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