于非齐次项为f1x的微分方程,特解取y1,
例1求微分方程yyxcos2x的一个
特解(高等数学同济五版第315页例3)解将非齐次项看成
xe2ixxcos2xisi
2x的实部,02i不是特征方程的根,故特解设为
yaxbe2ix
将其代入所给的方程,消去e2ix,得
4ia3b3axx
比较两端系数,得
3a14ia3b0
解得
a1b4i
3
9
代入所设特解,得
y1x4icos2xisi
2x39
去掉虚部,留下实部,求得一个特解为
y1xcos2x4si
2x
3
9
例2求y2y5yexsi
2x的通解
(高等数学同济五版第317页习题129,15)解将非齐次项看成
e12ixexcos2xisi
2x
的虚部,所给方程的特征方程为
r22r50
齐次方程的通解为
YexC1cos2xC2si
2x
非齐次项中i12i是特征方程的单根,
故可设
yaxe12ix
对于非齐次项为f2x的微分方程,特解取y2,
下面通过例子来说明这种方法的应用
代入原方程并消去e12ix,得4ia1,解得
2
fai于是原方程的一个特解为4
yixe12ixixexcos2xisi
2x
4
4
当非齐次项为
fxexPlxcosxP
xsi
x
且Plx和P
x均不为0时,可将非齐次项拆
成两项后,应用叠加原理使用复数法求解,但起不到简化计算量的作用
参考文献:
1同济大学应用数学系编高等数学第五版,高等教育出版社2001年10月
2侯风波,高等数学第二版,高等教育出版社,2003年春
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