求yˊˊ+yˊtanx=sin2x的通解
时间: 2024-03-31 17:32:03 浏览: 152
三角函数和解三角形.doc
这是一个二阶常系数非齐次线性微分方程的问题,可以使用常数变易法来求解。首先求出其对应的齐次线性微分方程y''+y'tanx=0的通解:
设y=e^rx,则y'=re^rx,y''=r^2e^rx,代入原方程得到:
r^2e^rx+r(e^rx)tanx=0
r^2+tanx r=0
则有r=0或r=-tanx,因此齐次线性微分方程的通解为:
y=C1+C2e^(-∫tanxdx)
其中C1和C2为待定常数。
接下来求非齐次线性微分方程的一个特解,由于f(x)=sin2x是一个三角函数,因此可以猜测一个特解y*=Acos2x+Bsin2x,代入原方程得到:
y*''+y*'tanx=sin2x
-4Acos2x-4Bsin2x+(2A-2Btanx)sin2x=sin2x
令A=-1/2,B=0,则有:
y*=(-1/2)cos2x
因此原方程的通解为:
y=C1+C2e^(-∫tanxdx)-1/2cos2x
其中C1和C2为待定常数。
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