求微分方程 y的二阶导数+y的一阶导数=X的平方 的通解...y’= ax3 + bx2 + cx + d为什么是令特解成这个形式?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 23:40:08
求微分方程 y的二阶导数+y的一阶导数=X的平方 的通解...y’= ax3 + bx2 + cx + d为什么是令特解成这个形式?

求微分方程 y的二阶导数+y的一阶导数=X的平方 的通解...y’= ax3 + bx2 + cx + d为什么是令特解成这个形式?
求微分方程 y的二阶导数+y的一阶导数=X的平方 的通解...
y’= ax3 + bx2 + cx + d
为什么是令特解成这个形式?

求微分方程 y的二阶导数+y的一阶导数=X的平方 的通解...y’= ax3 + bx2 + cx + d为什么是令特解成这个形式?
d²y/dx² + dy/dx = x²
Solution :
d²y/dx² + dy/dx = 0
The characteristic equation (特征方程) is
λ² + λ = 0,λ(λ + 1) = 0,λ₁= 0,λ₂= -1.
So the characteristic solution (特征解) is
y = c₁+ c₂e^(-x)
Let particular solution (令特解) be
y’= ax³ + bx² + cx + d
Substituting y' into the differential equation (将特解代入原方程):
6ax + 2b + 3ax² + 2bx + c = x²
a = 1/3,b = -3a = -1,c = -2b = 2
So,the general solution (通解) is
y = c₁+ c₂e^(-x) + (1/3)x³ - x² + 2x
补充说明:
因为方程的右面是二次代数式,左边至少求导一次,特解一定是三次式,求导后才有二次代数式.