求微分方程y"-5y✀+6y=-2xe^2x的通解。 需要完整过程,望高手解答,谢谢

2025-03-04 14:38:49
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回答1:

求微分方程y"-5y'+6y=-2xe^(2x) 的通解
解:齐次方程 y''-5y'+6y=0的特征方程 r²-5r+6=(r-2)(r-3)=0的根:r₁=2,r₂=3;
故其次方程的通解为;y=C₁e^(2x)+C₂e^(3x);
设其特解为:y*=(ax²+bx)e^(2x);
则y*'=(2ax+b)e^(2x)+2(ax²+bx)e^(2x)=[2ax²+2(a+b)x+b]e^(2x);
y*''=(4ax+2a+2b)e^(2x)+2[2ax²+2(a+b)x+b]e^(2x)=[4ax²+(8a+4b)x+2a+4b]e^(2x);
代入原式得:
{[4ax²+(8a+4b)x+2a+4b]-5[2ax²+2(a+b)x+b]+6(ax²+bx)}e^(2x)=-2xe^(2x)
整理化简得:-2ax+2a-b=-2x ∴a=1.........①;2a-b=2-b=0........②
由①②联立解得:a=1,b=2;故y*=(x²+2x)e^(2x)
∴原方程的通解为:y=C₁e^(2x)+C₂e^(3x)+(x²+2x)e^(2x);

回答2:

特征方程为入²-5入+6=0
特征值为入=2或3