解答题 7.解下列微分方程:
(I) y”一7y’+12y=x满足初始条件y(0)=
【正确答案】(I)对应齐次方程的特征方程为λ2一7λ+12=0,它有两个互异的实根λ1=3与λ2=4,所以,其通解为=C1e3x+C2e4x,其中C1与C2是两个任意常数.
由于0不是特征根,所以非齐次微分方程的特解应具有形式y*(x)=Ax+B.代入方程可得A=所以,原方程的通解为
代入初始条件,则得
因此所求的特解为
(Ⅱ)由于对应齐次微分方程的特征根为±ai,所以其通解为y(x)=C1cosax+C2sinax.求原非齐次微分方程的特解,需分两种情况讨论:
①当a≠b时,特解的形式应为Acosbx+Bsinbx,将其代入原方程可得

所以,通解为+C1cosax+C2sinax,其中C1,C2是两个任意常数.
②当a=b时,特解的形式应为Axcosax+Bxsinax,代入原方程可得

原方程的通解为y(x)=
【答案解析】