解答题 31.[2016年] 已知y1(x)=ex,y2(x)=u(x)ex是二阶微分方程(2x—1)y"-(2x+1)y′+2y=0的解,若u(一1)=e,u(0)=-1,求u(x),并写出该微分方程的通解.
【正确答案】 先用特解代入法求出u(x)所满足的方程,解此方程求出u(x),得到两个线性无关的特解,再利用命题1.6.3.1(1)写出所给方程的通解.
易求得y′2(x)=[u(x)+u′(x)]e,y"2(x)=(u"+2u′+u)ex.将其代入所给方程得到
(2x—1)u"+(2x-3)u′=0,
令P=u′,则P′=u",(2x-1)p′+(2x-3)p=0,即P′+P=0.
解得P=c1(2x一1)e-x,即=c1(2x-1)e-x,故
u(x)=f c1(2x一1)e-xdx+c2=一c1(2x+1)e-x+c2
由u(一1)=e,u(0)=一1得
【答案解析】