二阶常系数非齐次线性方程的解法

 

   我们来学习二阶常系数线性非齐次方程的求解方法.由前面我们知道线性非齐次方程的通解,等于它的任一特解与对应齐次方程的通解之和。前面我们已知道对应齐次方程的通解的解法,现在的关键是怎样求得特解。
二阶常系数非齐次线性方程的解法
   常系数二阶线性非齐次方程的一般形式为:
                      
   下面我们根据f(x)具有下列特殊情形时,来给出求其特解的公式:
    1):,其中μ为一常数,
      若为零次多项式,此时:
            a):当μ不是特征方程的根时,可设
            b):当μ是特征方程的单根时,可设
            c):当μ是特征方程的重根时,可设
      若为一m次多项式,即:μ=0,此时
            a):当a2≠0即μ=0不是特征方程的根时,可设
            b):当a2=0,a1≠0时,即μ=0是特征方程的单根时,可设
            c):当a2=0,a1=0时,即μ=0是特征方程的重根时,可设
   例题:求方程的一个特解
   解答:对应的特征方程为
         原方程右端不出现,但可以把它看作是,即μ=0
         因为μ=0不是特征方程的根,所以设特解为
                           
         代入原方程,得
                           
         于是:             
         故所求的特解为:
                            
   (2):,其中a,μ,v为常数。
          此时的特解为:
   例题:求方程的特解
   解答:显然可设特解为:
                             
         代入原方程得:
                             
         由此得:
                               A=-1
         从而原方程的特解是
                              

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