二阶微分方程的通解公式是什么?

如题所述

解:齐次方程y''-2y'-3y=0的特征方程是λ-2λ-3=0,解得:

λ1=3,λ2=-1。

所以齐次方程得通解是:y=ae^(3x)+be^(-x)。

只需求其特解y*。

根据右边4e^x,可设y*=ke^x,代入左边得:ke^x-2ke^x-3ke^x=4e^x。

解得k=-1。

特征根方程r^2+r-2=0r=2,-1y=Ae^(2x)+Be^(-x)。

然后找特解待定系数,因为右端项为x^2猜测:

x^2-2ax^2+(2a-2b)x+2a+b-2c=x^2-2a=12a-2b=02a+b-2c=0a=-1/2。

可降阶方程

在有些情况下,可以通过适当的变量代换,把二阶微分方程化成一阶微分方程来求解。具有这种性质的微分方程称为可降阶的微分方程,相应的求解方法称为降阶法。下面介绍三种容易用降阶法求解的二阶微分方程。

y''=f(x)型

方程特点:右端仅含有自变量x,逐次积分即可得到通解,对二阶以上的微分方程也可类似求解。

例1 求方程y''=e2x-cosx的通解。

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