求解一道常系数线性齐次方程的高数题

题目

求解一道常系数线性齐次方程的高数题
求以y1=x^2,y2=(e^x)(cos[(√2)x])为特解的最低阶常系数线性齐次方程.
这道题是由特解来推方程,小弟想了很久,没思路,

答案

1.由y1=x^2,其对应的通解形式为

y1=e^(r*x)*[C1+C2*x+C3*x^2+...+Ck*x^(k-1)] （k重实根r,k≥3）

要阶数最低,取k=3,即y1=e^(r*x)*(C1+C2*x+C3*x^2) （3重实根）

本题中r=0,对应的特征方程为r^3=0

2.由y2=(e^x)(cos[(√2)x]),其对应的通解形式为

y2=e^(a*x)*[(C1+C2*x+C3*x^2+...+Ck*x^(k-1))*cos(b*x)+(D1+D2*x+D3*x^2+...+Dk*x^(k-1))*sin(b*x)] （k重复根a±ib,k≥1）

要阶数最低,取k=1,即y1=e^(a*x)*(C1*cos(b*x)+D1*sin(b*x)) （1重复根）

本题中a=1,b=√2,对应的特征方程为r^2-2*r+3=0

因此总的特征方程为r^3(r^2-2*r+3)=0

即r^5-2*r^4+3*r^3=0

对应的常系数线性齐次方程为y^(5)-2*y^(4)+3*y'''=0 （最低5阶）