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简答题

求微分方程y″+3y′=3x的通解.

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答案:

解析:

首先,将微分方程y″+3y′=3x转化为标准形式。得到二阶线性微分方程y″+Py′+Qy=X,其中P=3,Q=0,X=3x。接着,求解对应的齐次方程y″+Py′+Qy=0,其解为y=e^(-Px/2)[acos(ωx) + bsin(ωx)],其中ω为根号下(P^2-4Q)/4的值。由于本题中Q=0,所以ω为根号下(-9)/4的值,即ω为根号下9/2的值。因此,齐次方程的解可以简化为y=e^(-Px/2)(a + bsin(ωx))。然后,利用常数变易法求出原方程的通解。将特解设为y~(x)=x,代入原方程得到新的方程关于积分常数a和b的微分方程。解得积分常数为任意实数后,得到原方程的通解为y = x + (ae^(-Px/2))/P + b。由于本题中P=3,所以通解为y = x + (a*e^(-3x))/3 + b。

创作类型:
原创

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