求解微分方程y''+y=cosx+1

问题描述:

求解微分方程y''+y=cosx+1

先求解线性齐次方程y''+y=0:特征方程是r^2+1=0,特征根是±i,所以齐次方程有两个线性无关的特解sinx,cosx,所以通解是y=C1×sinx+C2×cosx.
再求非齐次方程y''+y=cosx+1的一个特
设y''+y=cosx的一个特解Y1=x(Asinx+Bcosx),代入方程求得A=1/2,B=0,所以Y1=1/2×xsinx
观察得y''+y=1有一特解Y2=1
所以,非齐次方程y''+y=cosx+1有一特解Y=Y1+Y2=1+1/2×xsinx
所以,微分方程y''+y=cosx+1的通解是y=1+1/2×xsinx+C1×sinx+C2×cosx