求y4y 3sinx的通解,y 4y 4y sinx e 2x 微分方程求通解 求大神

2022-04-25 18:13:14 字數 2612 閱讀 5220

1樓:滾雪球的祕密

通解為:y=c1cos2x+c2sin2x+sinx。其中c為任意常數。

解析:特徵方程

r^2+4=0,r=±2i.

因r=±i(等號右邊的sinx相當於e^ix,即特徵根r=i.)不是特徵方程根。

齊次方程y''+4y=0的通解為:y=c1cos2x+c2sin2x

設特解為:y=asinx+bcosx

y'=acosx-bsinx;y''=-acosx-bsinx

代入原方程得:-acosx-bsinx+4(asinx+bcosx)=3sinx

比較係數得:a=1,b=2

特解為:y=sinx

所以通解為:y=c1cos2x+c2sin2x+sinx。(其中c為任意常數)

擴充套件資料:

正弦函式

對於任意一個實數x都對應著唯一的角(弧度制中等於這個實數),而這個角又對應著唯一確定的正弦值sinx,這樣,對於任意一個實數x都有唯一確定的值sinx與它對應,按照這個對應法則所建立的函式,表示為y=sinx,叫做正弦函式。

單位圓定義

影象中給出了用弧度度量的某個公共角。逆時針方向的度量是正角而順時針的度量是負角。設一個過原點的線,同x軸正半部分得到一個角θ,並與單位圓相交。

這個交點的y座標等於 sinθ。在這個圖形中的三角形確保了這個公式;半徑等於斜邊並有長度 1,所以有了 sinθ=y/1。單位圓可以被認為是通過改變鄰邊和對邊的長度並保持斜邊等於 1 檢視無限數目的三角形的一種方式。

即sinθ=ab,與y軸正方向一樣時正,否則為負

對於大於 2π 或小於 0 的角度,簡單的繼續繞單位圓旋轉。在這種方式下,正弦變成了週期為 2π的周期函式。

2樓:桑葚味的小桑葚

解答過程:

令r^2+4r=0,解得r1=2i,r2=-2i;

所以齊次微分方程y''+4y=0的通解為y通=csin2x;

設y''+4y=3sinx的特解為y*=c1sinx+c2cosx;

y*'=c1cosx-c2sinx,y*''=-c1sinx-c2cosx

將y*、y*'和y*''帶入y''+4y=3sinx,得到c1=1,c2=0;

所以y*=sinx;

所以y''+4y=3sinx的通解為y=csin2x+sinx,其中c為任意常數。

3樓:物聯網孫元

追問部分有錯誤,首先普及一下知識,設的y*應該由三個部分組成,第一部分是e的αx次方,第二部分應該是比較pm(x)與pn(x)關於x項的最高次數,以最高次數寫出關於x的一般多項式,第三部分為x的k次方,若α+βi不是求出的特徵根,則k為0;若是,則k=1.再來看此題:第一部分α為0,則第一部分為1,第二部分,x的最高次項為0,則寫常數acosx和bsinx,第三部分為±i與原式的±2i不一致,故為k=0,第三部分結果為1,最終特解為acosx和bsinx,這個追問說e的上方是β顯然錯了,但是結果沒問題的,歡迎加我好友一起加油考研o(∩_∩)o哈哈~

y''-4y'+4y=sinx-e∧2x 微分方程求通解 求大神

4樓:匿名使用者

y''-4y'+4y=sinx-e∧2x 微分方程求通解 求大神

對應齊次方程y''-4y'+4y=0的特徵方程為:

r^2-4r+4=0

特徵根為:r1=r2=2

通解:y=(c1+c2x)e∧x

分兩部:

(1)y''-4y'+4y=sinx

設原方程特解為:

y=asinx+bcosx

則:y'=acosx-bsinx

y''=-asinx-bcosx

因此:(-asinx-bcosx)-4(acosx-bsinx)+4(asinx+bcosx)=sinx

即:-asinx+4bsinx+4asinx-bcosx-4acosx+4bcosx=sinx

(4b+3a)sinx+(-4a+3b)cosx=sinx

4b+3a=1

-4a+3b=0

解得:a=3/25

b=4/25

因此特解為:

y=(3/25)sinx+(4/25)cosx

因此通解為:y=(c1+c2x)e∧x +(3/25)sinx+(4/25)cosx

(其中c1,c2是任意常數)

(2)y''-4y'+4y=-e∧2x

因為r=2是特徵方程的雙根,

所以應設y=ax^2e^2x

則y′=2axe^2x+2ax^2e^2x

y″=2ae^2x+8axe^2x+4ax^2e^2x

代入原方程解得a=-1/2

因此求的一個特解為:y=- (½)x^2e^2x

故所求通解為:y=(c1+c2x)e^2x- (½)x^2e^2x

(其中c1,c2是任意常數)

綜上(1)(2)y''-4y'+4y=sinx-e∧2x 微分方程求通解是:

y=(c1+c2x)e∧x +(3/25)sinx+(4/25)cosx- (½)x^2e^2x

(其中c1,c2是任意常數)

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