考研数学二常微分方程真题解析如下:
1. 题目要求:求微分方程y'' - 4y' + 4y = e^2x的通解。
解答思路:首先,求出对应的齐次微分方程y'' - 4y' + 4y = 0的特征方程,解得特征根为λ1 = λ2 = 2。因此,齐次方程的通解为y_h = C1e^2x + C2xe^2x。
接着,设非齐次方程的特解为y_p = A(x)e^2x,代入原方程,得到A(x) = 1/4。因此,特解为y_p = (1/4)x^2e^2x。
最后,通解为y = y_h + y_p = C1e^2x + C2xe^2x + (1/4)x^2e^2x。
2. 题目要求:求微分方程y'' - 4y' + 4y = sinx的通解。
解答思路:首先,求出对应的齐次微分方程y'' - 4y' + 4y = 0的特征方程,解得特征根为λ1 = λ2 = 2。因此,齐次方程的通解为y_h = C1e^2x + C2xe^2x。
接着,设非齐次方程的特解为y_p = (Acosx + Bsinx)e^2x,代入原方程,得到A = 1/4,B = -1/4。因此,特解为y_p = (1/4)cosx - (1/4)sinx)e^2x。
最后,通解为y = y_h + y_p = C1e^2x + C2xe^2x + (1/4)cosx - (1/4)sinx)e^2x。
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