解下列微分方程,d平方y(t)/dt平方+5dy(t)/dt-查字典问答网
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  解下列微分方程,d平方y(t)/dt平方+5dy(t)/dt+6y(t)=6,已知初始条件:y(0)=y'(0)=2

  解下列微分方程,d平方y(t)/dt平方+5dy(t)/dt+6y(t)=6,已知初始条件:y(0)=y'(0)=2

1回答
2020-12-27 19:09
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蔡俊

  这是一个二阶常系数非齐次线性微分方程,解的形式为对应的齐次方程的通解与一个特解的和.齐次方程的通特征方程为r^2+5r+6=0,即(r+2)(r+3)=0,解得r1=-2,r2=-3.所以通解为C1e^(-2x)+C2e^(-3x)其中C1,C2为未确定的常数.这些都是公式,要记住的.求特非齐次项是个6,它满足e^(λx)P(x)的形式,其中λ=0,P(x)=6.特解可以写成y*=x^kQ(x)e^λx,其中Q(x)为和P(x)同次的函数,本题中为常数,设为b.又因为λ=0不是特征方程的解,所以k=0,所以特解的形式为y*=b.它的一阶导数和二阶导数均为0,将特解代入原方程,即0+0+6b=6解出b=1.得到y(t)=C1e^(-2t)+C2e^(-3t)+1.y'(t)=-2C1e^(-2t)-3C2e^(-3t).又因为y(0)=y'(0)=2,所以C1+C2+1=2,-2C1-3C2=2,解得C1=5,C2=-4.

  所以最后的解为:y(t)=5e^(-2x)-4e^(-3x)+1.

2020-12-27 19:12:01

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