《归典》中常微分方程的再审视
解下面的常系数线性微分方程,x(4)-5x”+4x = 0。
这是一个二阶常系数非齐次微分方程,其中f (x) = p (x) e λ x,λ=2。
对应齐次方程的特征方程是r?-4r+4=0有两个根,r=2。对应齐次方程的通解为Y=(C?+C?x)e^2x
λ=2是特征方程的根,所以我们可以设y*=x?(ax?+bx+c)e^2x。
(y *)' =(4ax?+3bx?+2cx)e^2x+x?(ax?+bx+c) 2e^2x=[2ax^4+(4a+2b)x?+(3b+2c)x?+2x]e^2x
(y *)"=[8ax?+3(4a+2b)x?+2(3b+2c)x+2]e^2x+2[2ax^4+(4a+2b)x?+(3b+2c)x?+2x]e^2x
将y*、(y*)'和(y *)"代入原方程求解a、b、C,则y=(C?+C?x)e^2x+x?(ax?+bx+c) e 2x是原方程的通解。