simg
幼苗
共回答了25个问题采纳率:92% 举报
求导过程麻烦些,用函数乘积的求导法则,但是不难.
y=e^x[Axcos2x+Bxsin2x],
y'=e^x[Axcos2x+Bxsin2x]+e^x[Acos2x-2Axsin2x+Bsin2x+2Bxcos2x]=e^x[((A+2B)x+A)cos2x+(B-2A)x+B)sin2x],
y''=e^x[((A+2B)x+A)cos2x+((B-2A)x+B)sin2x]+e^x[(A+2B)cos2x-2((A+2B)x+A)sin2x+(B-2A)sin2x+2((B-2A)x+B)cos2x]=e^x[((4B-3A)x+(2A+4B))cos2x+((-4A-3B)x+(2B-4A))sin2x].
代入微分方程,整理得4Bcos2x-4Asin2x=cos2x.
------
有简单的方法:先考虑方程y''-2y'+5y=e^x×e^(2xi)=e^((1+2i)x.λ=1+2i是齐次方程的特征方程的单根,所以特解假设为x×A×e^((1+2i)x.代入方程,求出特解后,求特解的实部即可(因为e^xcos2x是e^((1+2i)x)的实部).
这儿有个书上的式子可用,对于方程y''+py'+qy=P(x)×e^λx,特解设为Q(x)×e^λx,代入得Q''(x)+(2λ+p)Q'(x)+(λ^2+pλ+q)Q(X)=P(x).
这里λ=1+2i,λ^2+pλ+q=0,p=-2,Q(x)=Ax.所以,上面的式子化为
0+(2+4i-2)×A=1,所以A=1/(4i)=-1/4×i.
所以特解x×A×e^((1+2i)x=x×(-x/4)i×e^(1+2i)x=x×(-1/4)i×e^x×(cos2x+isin2xi),实部是1/4×x×e^x×sin2x,这就是原非齐次线性方程的一个特解.
1年前
9