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帮忙解道高数导数的题设函数f(x),g(x)满足f'(x)=g(x),g'(x)=2e^x - f(x),且f(0)=0

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 13:08:08
帮忙解道高数导数的题
设函数f(x),g(x)满足f'(x)=g(x),g'(x)=2e^x - f(x),且f(0)=0,g(0)=2,求f(x).
f''(x)+f(x)=2e^x
{ 解方程组得f(x)=sinx-cosx+e^x
f(0)=0,f'(0)=2
请问这个方程组的解是如何解得的?
f'(x)=g(x) -->
g'(x)=f''(x) ,g(0)=f'(0)=2 -->
f''(x)=2e^x - f(x) -->
f''(x)+f(x)=2e^x 【此为二阶线性微分方程,】
① 求齐次方程 f''(x)+f(x)=0 通解;
1.对应特征方程:λ^2+1=0 ,
λ1= i ,λ2= -i;
2.齐次方程 f''(x)+f(x)=0 通解为:
y= C1sinx+C2cosx 其中:C1,C2为任意常数;
② 求 f''(x)+f(x)=2e^x 的一个特
设方程特解为:
y*=ce^x 其中:c为待定常数;
代人方程,得:ce^x + ce^x = 2e^x ,解得 c=1 ,得 特解 y* = e^x
③ 线性方程 f''(x)+f(x)=2e^x 通解为:
y= C1sinx+C2cosx + e^x
④ 线性方程 f''(x)+f(x)=2e^x 特解
y= C1*sinx+C2*cosx + e^x ,代人 f(0)=0,f'(0)=2 ,解得:
C1=1 ,C2=-1
∴ 线性方程 f''(x)+f(x)=2e^x 特解为:
f(x)=sinx-cosx+e^x