微分方程的特解问题

这里特征方程为r-1=0,得到r=1,即齐次方程y'-y=0的通解为Y 1 = CE X。

非齐次项(即方程右侧)为2x,与特征根项e x不同,故特解为同阶多项式,可设为y * = ax+b。

然后y*'=a,代入原方程:a-ax-b=2x,

对比系数:-a=2,a-b=0。

解是a =-1,b =-2,所以特解是y*=-2x-2,意思是满足y'-y=2x的特解,但不是满足初始条件过原点的特解。

原方程的通解为y = y1+y * = ce x-2x-2。

代入初始条件y(0)=0,我们得到0=C-2,C=2。

所以满足初始条件的解是y = 2e x-2x-2。