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关于二阶常系数非齐次线性微分方程$y''+5y'+6y=e^{-3x}$的求解过程及结果咨询

关于二阶常系数非齐次线性微分方程$y''+5y'+6y=e^{-3x}$的求解过程及结果咨询

看起来你把这个微分方程的求解步骤拿捏得很准呀,我帮你把整个过程梳理得更清晰些:

  • 第一步:求齐次方程的通解(补解)
    先写出对应的特征方程:
    $$m^2+5m+6=0$$
    解这个二次方程得到两个根:
    $$m=-2,-3$$
    由此得到齐次方程的通解:
    $$c_1e{-2x}+c_2e{-3x}$$

  • 第二步:构造非齐次方程的特解
    由于非齐次项是$e{-3x}$,而$-3$是特征方程的单根,所以特解不能直接设为$Ae{-3x}$,必须乘以$x$,你选择的$$axe^{-3x}$$这个猜测形式完全正确。
    把这个形式代入原方程计算后,得到特解:
    $$−xe^{−3x}$$

  • 第三步:得到原方程的通解
    把齐次通解和特解相加,就是原非齐次线性微分方程的通解:
    $$c_1e{-2x}+c_2e{-3x}−xe^{−3x}$$

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Wish

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