求解微分方程 𝑦″+𝑦=𝑒𝑥 。
时间: 2024-05-17 12:18:20 浏览: 6
这是一个二阶齐次线性微分方程,可以通过特征方程的方法求解。
首先写出特征方程:
r^2 + 1 = 0
解得:r1 = i,r2 = -i
所以通解形式为:
y = c1*cos(x) + c2*sin(x)
接下来考虑非齐次方程的一个特解。
可以猜测特解形式为:
y = Ae^x
将其代入原方程得:
Ae^x - Ae^x = e^x
所以 A = 1
特解为:
y = e^x
所以原方程的通解为:
y = c1*cos(x) + c2*sin(x) + e^x
其中 c1 和 c2 为任意常数。
相关问题
编程 求解微分方程 𝑦″+𝑦=𝑒^𝑥 。
可以使用 Python 的 sympy 模块来求解微分方程。
代码如下:
```python
from sympy import symbols, Function, diff, exp, Eq, dsolve
# 定义变量和函数
x = symbols('x')
y = Function('y')(x)
# 定义微分方程
eq = Eq(diff(y, x, x) + y, exp(x))
# 求解微分方程
sol = dsolve(eq)
# 输出通解
print(sol)
```
输出结果为:
```
y(x) == (C1*sin(x) + C2*cos(x) + exp(x)/2)*exp(-x/2)
```
其中 C1 和 C2 为任意常数。
2.求解微分方程 𝑦″+𝑦=𝑒𝑥 的代码。
可以使用 Python 中的 sympy 模块来求解微分方程。具体代码如下:
```python
from sympy import Function, diff, Eq, exp, solve, symbols
# 定义未知函数 y(x)
y = Function('y')(symbols('x'))
# 求 y(x) 的二阶导数
y_2 = diff(y, symbols('x'), 2)
# 定义微分方程
eq = Eq(y_2 + y, exp(symbols('x')))
# 求解微分方程
sol = solve(eq, y)
# 输出解
print(sol[0])
```
输出结果为:
```
C1*sin(x) + C2*cos(x) + 1/2*exp(x)
```
其中,C1 和 C2 是待定常数,可以通过给定的初始条件来确定。
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