高中数学知识点:二阶微分方程的通解

  求2y''+y'-y=0通解,特征方程2r2+r-1=0,(2r-1)(r+1)=0,r=1/2或r=-1,通解Y=C1e^(x/2)+C2e^(-x),1不是特征根,设原方程特解y*=Ae^x,则y*'=y*''=Ae^x,代入2Ae^x=2e^x,A=1,故y*=e^x,通解为y=Y+y*。

  举例说明

  求微分方程2y''+y'-y=0的通解

  先求对应的齐次方程2y''+y'-y=0的通解

  特征方程为2r2+r-1=0

  (2r-1)(r+1)=0

  r=1/2或r=-1

  故通解为Y=C1e^(x/2)+C2e^(-x)

  因为1不是特征根,所以设原方程的特解为y*=Ae^x

  则y*'=y*''=Ae^x

  代入原方程得,2Ae^x=2e^x

  A=1

  故y*=e^x

  所以原方程的通解为y=Y+y*

  即y=C1e^(x/2)+C2e^(-x)+e^x