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  • 微分方程特解問題

    微分方程特解問題
    求一曲線方程.該曲線通過原點,并且它在點(x,y)處的斜率等于2x+y
    曲線的切線斜率為dy/dx
    dy/dx = 2x+y,就是y'-y=2x
    首先考慮特解,顯然y=-2x-2是方程的一個特解 請問這個特解是怎么顯然看出來的?不需要滿足曲線過原點嗎?滿足的話 特解就不成立啊
    數(shù)學人氣:643 ℃時間:2020-07-21 15:18:54
    優(yōu)質解答
    這里特征方程為r-1=0,得r=1,即齊次方程y'-y=0的通解為y1=Ce^x
    非齊次項(即方程右邊)為2x,它與特征根項e^x不同,因此特解形式是同階次的多項式,可設為y*=ax+b
    則y*'=a, 代入原方程:a-ax-b=2x,
    對比系數(shù): -a=2, a-b=0
    解得a=-1, b=-2, 故特解為y*=-2x-2, 這里是指滿足y'-y=2x的特解,但并不是滿足初始條件過原點的特解.
    原方程的通解為y=y1+y*=Ce^x-2x-2
    代入初始條件y(0)=0,得0=C-2,得C=2
    所以滿足初始條件的解為y=2e^x-2x-2.
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