作业帮 > 数学 > 作业

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+b

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 05:43:59
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+b
【解法1】逐一进行验证.
因为 (aex+b)″-(aex+b)=aex-(aex+b)=-b,故排除A.
因为 (axex+b)′=axex+aex,(axex+b)″=axex+2aex,所以 (axex+aex)″-(axex+b)=(axex+2aex)-(axex+b)=2aex-b,选取a=
1
2,b=-1即可.故正确选项为 B.
因为 (aex+bx)′=aex+b,(aex+bx)″=aex,所以 (aex+bx)″-(aex+bx)=aex-(aex+bx)=-bx,故排除C.
因为 (axex+bx)′=axex+aex+b,(axex+bx)″=axex+2aex,所以,(axex+bx)″-(axex+bx)=(axex+2aex)-(axex+bx)=2aex-bx,故排除D.
故选:B.
【解法2】利用微分方程的解的结构.
微分的性质可知,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.
齐次方程 y″-y=0 的特征方程为 λ2-1=0,特征根为 1,-1.
对于微分方程 y″-y=ex,由于 λ=1 是特征方程 λ2-1=0的单根,故其一个特解 y1(x) 具有 y1(x)=axex的形式.
对于微分方程 y″-y=1,由于 λ=0 不是特征方程 λ2-1=0的根,故其一个特解 y2(x) 具有 y2(x)=b的形式.
综上,题中微分方程的一个特解具有 y=y1(x)+y2(x)=axex+b的形式.
故选:B.