微分方程y″-y=ex+1的一个特解应具有形式(式中a、b为常数)( )A.aex+bB.axex+bC.aex+bxD.axex+
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责编:小OO
时间:2024-12-11 08:03:58
微分方程y″-y=ex+1的一个特解应具有形式(式中a、b为常数)( )A.aex+bB.axex+bC.aex+bxD.axex+
另外一种解法是利用微分方程解的结构。我们知道,若y1=y1(x)为微分方程y″-y=ex的特解,y2=y2(x)为微分方程y″-y=1的特解,则y=y1(x)+y2(x)为y″-y=ex+1的特解。对于齐次方程y″-y=0,其特征方程λ2-1=0,特征根为1,-1。对于y″-y=ex,λ=1是特征方程λ2-1=0的单根,因此一个特解y1(x)具有y1(x)=axex的形式。对于y″-y=1,λ=0不是特征方程λ2-1=0的根,因此其一个特解y2(x)具有y2(x)=b的形式。综上所述,题中微分方程的一个特解具有y=y1(x)+y2(x)=axex+b的形式。
导读另外一种解法是利用微分方程解的结构。我们知道,若y1=y1(x)为微分方程y″-y=ex的特解,y2=y2(x)为微分方程y″-y=1的特解,则y=y1(x)+y2(x)为y″-y=ex+1的特解。对于齐次方程y″-y=0,其特征方程λ2-1=0,特征根为1,-1。对于y″-y=ex,λ=1是特征方程λ2-1=0的单根,因此一个特解y1(x)具有y1(x)=axex的形式。对于y″-y=1,λ=0不是特征方程λ2-1=0的根,因此其一个特解y2(x)具有y2(x)=b的形式。综上所述,题中微分方程的一个特解具有y=y1(x)+y2(x)=axex+b的形式。

在探讨微分方程y″-y=ex+1的特解时,我们首先尝试逐一验证每个选项的形式。我们考虑选项A:aex+b。对其进行二阶导数运算后,我们发现(aex+b)″-(aex+b)=aex-(aex+b)=-b,这表明它不符合原方程。接下来我们验证选项B:axex+b。通过计算,我们得知(axex+b)′=axex+aex,而(axex+b)″=axex+2aex,因此(axex+aex)″-(axex+b)=2aex-b。选取a=1/2,b=-1时,满足原方程的要求,故正确答案为B。
另外一种解法是利用微分方程解的结构。我们知道,若y1=y1(x)为微分方程y″-y=ex的特解,y2=y2(x)为微分方程y″-y=1的特解,则y=y1(x)+y2(x)为y″-y=ex+1的特解。对于齐次方程y″-y=0,其特征方程λ2-1=0,特征根为1,-1。对于y″-y=ex,λ=1是特征方程λ2-1=0的单根,因此一个特解y1(x)具有y1(x)=axex的形式。对于y″-y=1,λ=0不是特征方程λ2-1=0的根,因此其一个特解y2(x)具有y2(x)=b的形式。综上所述,题中微分方程的一个特解具有y=y1(x)+y2(x)=axex+b的形式。
通过上述两种解法,我们可以看出选项B:axex+b是满足条件的正确答案。这个结论不仅基于直接验证,也符合微分方程解的结构理论。因此,正确选项为B。
微分方程y″-y=ex+1的一个特解应具有形式(式中a、b为常数)( )A.aex+bB.axex+bC.aex+bxD.axex+
另外一种解法是利用微分方程解的结构。我们知道,若y1=y1(x)为微分方程y″-y=ex的特解,y2=y2(x)为微分方程y″-y=1的特解,则y=y1(x)+y2(x)为y″-y=ex+1的特解。对于齐次方程y″-y=0,其特征方程λ2-1=0,特征根为1,-1。对于y″-y=ex,λ=1是特征方程λ2-1=0的单根,因此一个特解y1(x)具有y1(x)=axex的形式。对于y″-y=1,λ=0不是特征方程λ2-1=0的根,因此其一个特解y2(x)具有y2(x)=b的形式。综上所述,题中微分方程的一个特解具有y=y1(x)+y2(x)=axex+b的形式。