问题标题:
【求微分方程通解y''-4y'+4y=2^2x+e^x+1】
问题描述:
求微分方程通解y''-4y'+4y=2^2x+e^x+1
屈尔庆回答:
特征方程为r²-4r+4=0,有一对重根r=2
其对应的齐次方程的通解就是Y=(C1+C2·x)·e^(2x)
C1,C2为任意常数.
令f(x)=2^2x+e^x+1.
令F(D)=4-4D+D²,则原微分方程的一个特解就是y*=[1/F(D)]f(x)
=[1/F(D)](2^2x+e^x+1)
=[1/F(D)]2^2x+[1/F(D)]e^x+1/(4-4D+D²)
=[1/F(D)]e^((2ln2)x)+[1/F(D)]e^x+(1/4+(1/4)D+…………)
=[1/F(2ln2)]e^((2ln2)x)+[1/F(1)]e^x+1/4
=e^((2ln2)x)/(2ln2-2)²+e^x/(1-2)²+1/4
=4^x/(2ln2-2)²+e^x+1/4
则原微分方程的通解为
y=Y+y*
=(C1+C2·x)·e^(2x)+4^x/(2ln2-2)²+e^x+1/4
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