解答题 20.求微分方程yˊˊ+yˊ-2y=xex+sin2x的通解.
【正确答案】特征方程为λ2+λ-2=0,
特征值为λ1=-2,λ2=1,yˊˊ+yˊ-2y=0的通解为y=C1e-2x+C2ex
设 yˊˊ+yˊ-2y=xex (*)
yˊˊ+yˊ -2y=sin2x (**)
令(*)的特解为y1(x)=(ax2+bx)ex,代入(*)得a=,b=
由yˊˊ+yˊ-2y=sin2x得yˊˊ+yˊ-2y=(1-cos2x),
显然yˊˊ+yˊ-2y=有特解y=
对yˊˊ+yˊ-2y=-cos2x,令其特解为y=Acos2x+Bsin2x.代入得A=,B=
则y2(x)=,所以原方程的通解为
y=C1e-2x+C2ex+
【答案解析】