全球旧事资料 分类
,y2线性无关。故原方程的通解为yc1y1c2y1■■e■dx。例4:已知y1emx是方程(x21)y″2xy′y(x2bxc)0的一个特解,求,b,c的值,再求所得方程的通解。解:将y1emx代入已知方程,得:(m2x22mxm2)emx
f(x2bxc)emx易知,m2,b2m,cm2。因此,原方程可改写为(x21)y″2xy′y(m2x22mxm2)0用常数变易法求方程的另一个特解,设另一特解为y2c(x)y1(x)c(x)emx,将其代入方程,化简得:(x21)c″(x)2(mx2xm)c′(x)0记c′(x)p,则:(x21)p′2(mx2xm)p0利用分离变量法求解,得其中的一个解:p(x21)e2mx,积分得c(x)■(x21)e2mxdx■(x2■■1)e2mx故y2(x)■(x2■■1)emx;因此,所求通解为yc1emxc2(x2■■1)emx。3用观察法求二阶线性齐次方程的解通常根据方程系数特点,用观察法求出二阶线性齐次方程的一个特解,再求与之线性无关的另一个特解,最后写出通解。还可用下述两条观察经验求之:(1)如果y″,y′,y的系数之和为零,则该方程有一特解为yex;(2)如果P(x)xq(x)0,则该方程有一特解为yx。例5:求(x1)y″xy′y0的通解。解:由观察知,y1x是方程的一个特解,然后利用刘维尔公式可找出与y1线性无关的另一特解y2,即:y2y1■■e■dxx■■e■dxx■■e■dxx(■■e■dx■■e■dx)而■■e■dx■e■d(■)e■■■■de■e■■■■e■dx
f则y2x■■e■dx(e■■■■e■dx)e■故原方程的通解为yc1xc2e■。例6:试求方程xy″(1x)y′y0的通解。解:由于y″,y′,y的系数之和为零,故该方程有一特解y1(x)ex。利用刘维尔公式,可得方程的另一个特解y2(x)ex■■dxex■e■xe■dxex■xexdxex(xexex)(x1)故所求通解为yc1exc2(x1)例7:设方程y″■y′q(x)y0有两个特解y1(x)与y2(x),且y1(x)y2(x)1,求此方程中的q(x),并求其通解。解:(1)若y1(x)cc为常数,由y1(x)y2(x)1知c≠0。代入方程,得cq(x)0,所以q(x)0,原方程化为y″■y′0。故可得原方程的通解为:yc1x2c2。(2)若y1(x)≠cc为常数,由y1(x)y2(x)1知y2(x)■≠c(c为常数)。所以,y1(x),y2(x)线性无关,根据刘维尔公式,得:y2(x)y1■■e■dxy1■■dx代入y2■,得■■■dx。两边对x求导,得:■■圯2y1′xy1,解得y1(x)c1e■,取c11则y1(x)e■,y2(x)e■;故原方程的通解为y(x)c1e■c2e■,,将y1(x)e■代入原方程,可求得q(x)■x2。参考文献:
f1r
好听全球资料 返回顶部