求微分方程y''-6y'+8y=xe的2x次方的通解.

2个回答

  • ^2-6r+8=0 r=2 or r=4

    齐次方程通C1e^(2x)+C2e^(4x)

    xe^(2x) 中2是特征方程的解.所以设一个特解为:

    y=x(ax+b)e^(2x)=(ax^2+bx)e^(2x)

    y'=(2ax+b)e^(2x)+2(ax^2+bx)e^(2x)=(2ax^2+(2a+2b)x+b)e^(2x)

    y''=(4ax+2a+2b)e^(2x)+2(2ax^2+(2a+2b)x+b)e^(2x)

    y''=(4ax^2+(8a+4b)x+(2a+3b))e^(2x)

    代入原方程:y''-6y'+8y=xe的2x

    (4ax^2+(8a+4b)x+(2a+3b))-6(2ax^2+(2a+2b)x+b)+8(ax^2+bx)=x

    (4a-12a+8a)x^2+(8a+4b-12a-12b+8b)x+(2a+3b-6b)=x

    (-4a)x+(2a-3b)=x

    -4a=1 a=-1/4 2a-3b=0 b=2a/3 =-1/6

    所以特解为:y*=(-1/4x^2-1/6x)e^(2x)

    通解为:C1e^(2x)+C2e^(4x)+(-1/4x^2-1/6x)e^(2x)