本文主要内容,介绍利用下图所示微分方程通解方法求解二阶微分方程y" y=6(sinx)^2的通解。
该微分方程的特征方程为:
r^2 1=0
r^2=-1
r=±i
则其y" y=0的通解y*为:
y*=c1cosx c2sinx.
由于P(x)=6(sinx)^2,化简得到:
P(x)=3-3cos2x,分两种情况:
当p1(x)=3,此时可设特解y1=a.
代入微分方程得到:
0 a=3,即a=3,所以y1=3.
当p2(x)=-3cos2x,此时可设特解y2为:
y2=acos2x bsin2x.
y2’=-2asin2x 2bcos2x
y2"=-4acos2x-4bsin2x,则:
-3acos2x-3bsin2x =-3cos2x
所以a=1,b=0.
即:y2=cos2x
根据微分方程的通解与特解关系,
则此方程的通解为:
y=y* y1 y2
= c1cosx c2sinx 3 cos2x
=c1cosx c2sinx cos2x 3.