设函数f(u)具有二阶连续导数,z=f(e x cosy)满足
【正确答案】正确答案:设u=e x cosy,则z=f(u)=f(e x cosy),分别对x,y求导得 =f"(u)e 2x cos 2 y+f'(u)e x cosy, =f"(u)e 2x sin 2 y-f'(u)e x cosy, 则 =f"(u)e 2x =f"(e x cosy)e 2x 。 由已知条件 =(4z+e x cosy)e 2x ,可知f"(u)=4f(u)+u。这是一个二阶常系数非齐次线性微分方程。 对应齐次方程的通解为 f(u)=C 1 e 2u +C 2 e -2u ,其中C 1 ,C 2 为任意常数。 设非齐次方程的特解为y * =ax+b,代入可得a=-1/4,b=0。 对应非齐次方程特解为y * =-1/4u。故非齐次方程通解为f(u)=C 1 e 2u +C 2 e -2u u。 将初始条件f(0)=0,f'(0)=0代入,可得C 1 =1/16,C 2 =-1/16,所以f(u)的表达式为
【答案解析】