Question

二阶常系数非齐次线性微分方程的题目怎么做

Answer 1

特征方程为t^2-4t+3=0
(t-1)(t-3)=0
t=1,3
因此齐次方程通解为c1e^x+c2e^3x
设特解为y*=ax+b,代入原方程得：
-4a+3ax+3b=x
对比系数得：3a=1,3b-4a=0
得a=1/3,b=4/9
因此原方程的解为y=c1e^x+c2e^3x+x+x/3+4/9
性非齐次微分方程的通解=对应齐次微分方程的通解+特解
求解过程大致分以下两步进行：
1、求对应齐次微分方程y''-y=0...（1）的通解，方程（1）的特征方程为r^2-1=0，则r=1，-1
从而方程（1）的通解就是y=ce^x+de^(-x)，c、d为待求量，这里还需用到两个边界条件，不知有没有，就是f（0）=a，f‘（0）=b，a、b均为已知，用于带入通解以确定待求量c、d，否则就无法求了。
2、假设第一步中所需条件已知，现在就可以求特解了，构造一个带参数的特解（待定系数法），带入原方程，根据同类项对比就能解出系数，这里就构造如下待定特解：y=a0+a1*x+a2*x^2，带入原方程，可解得a0，a1，a2，这样就求出了特解