解二阶微分方程 x''+x'+x=1,其中 x(0)=0,x'(0)=0

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/12 08:34:55
解二阶微分方程 x''+x'+x=1,其中 x(0)=0,x'(0)=0

解二阶微分方程 x''+x'+x=1,其中 x(0)=0,x'(0)=0
解二阶微分方程 x''+x'+x=1,其中 x(0)=0,x'(0)=0

解二阶微分方程 x''+x'+x=1,其中 x(0)=0,x'(0)=0
解方程m^2+m+1=0得m1=w,m2=w^2这里w为1的三次方根w=-1/2+i√3/2
所以x''+x'+x=0的通解为
x=c1e^(m1t)+c2e^(m2t)
x''+x'+x=1的一个特解为x=1所以这个二阶微分方程的解为
x=c1e^(m1t)+c2e^(m2t)+1
注意到e^(wt)=e^(-t/2)[cos(t√3/2)+isin(t√3/2)]
所以x=c1*e^(-t/2)[cos(t√3/2)+isin(t√3/2)]
+c2*e^(-t/2)[cos(t√3/2)-isin(t√3/2)]
+1
把x(0)=x'(0)=0代入得
c1+c2=-1;
c1w+c2w^2=-1;
解得c1=1/(1-w),c2=-1-1/(1-w)代入前面式子中可以得到结果