微分方程求解求y''-3y'+2y=x*e^x的通解,,

1个回答

  • 原方程 y''-3y'+2y=x(e^x) 对应的齐次方程为 y''-3y'+2y=0

    其特征方程为 r²-3r+2=0

    特征根为 r(1)=1,r(2)=2

    所以齐次方程的解为 y(1)=C(1)(e^x)+C(2)[e^(2x)];

    由于1是特征根,

    设原方程的特解为 y(2)=(ax²+bx)(e^x)

    y'(2)=(2ax+b)(e^x)+(ax²+bx)(e^x)

    =[ax²+(2a+b)x+b](e^x)

    y"(2)=[2ax+(2a+b)](e^x)+[ax²+(2a+b)x+b](e^x)

    =[ax²+(4a+b)x+(2a+2b)](e^x)

    代入原方程,则

    [ax²+(4a+b)x+(2a+2b)](e^x)-3[ax²+(2a+b)x+b](e^x)+2(ax²+bx)(e^x)=x(e^x)

    即 (4a+b)-3(2a+b)+2b=1

    (2a+2b)-3b=0

    解得

    a=-1/2,b=-1

    即特解为 y(2)=[-(1/2)x²-x](e^x)

    于是,原方程的通解为

    y=y(1)+y(2)

    =C(1)(e^x)+C(2)[e^(2x)]+[-(1/2)x²-x](e^x)

    =[-(1/2)x²-x+C(1)](e^x)+C(2)[e^(2x)]

    ——未验算,请谨慎