二阶微分方程的通解

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2022-2-15 03:04:22 文/许鹏

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求2y''+y'-y=0通解,特征方程2r+r-1=0,(2r-1)(r+1)=0,r=1/2或r=-1,通解Y=C1 e^(x/2)+C2 e^(-x),1不是特征根,设原方程特解y*=Ae^x,则y*'=y*''=Ae^x,代入2Ae^x=2e^x,A=1,故y*=e^x,通解为y=Y+y*。

举例说明

求微分方程2y''+y'-y=0的通解

先求对应的齐次方程2y''+y'-y=0的通解

特征方程为2r+r-1=0

(2r-1)(r+1)=0

r=1/2或r=-1

故通解为Y=C1 e^(x/2)+C2 e^(-x)

因为1不是特征根,所以设原方程的特解为y*=Ae^x

则y*'=y*''=Ae^x

代入原方程得,2Ae^x=2e^x

A=1

故y*=e^x

所以原方程的通解为y=Y+y*

即y=C1 e^(x/2)+C2 e^(-x)+e^x

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