求下列线性非齐次微分方程的通解:
(1)2y′′+y′-y=2ex
(2)2y′′+5y′=5x2-2x-1;
(3)y′′+5y′+4y=3-2x;
(4)y′′+3y′+2y=3xe-x
(5)y′′-6y′+9y=(x+1)e3x

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求下列线性非齐次微分方程的通解:
(1)2y′′+y′-y=2ex
(2)2y′′+5y′=5x2-2x-1;
(3)y′′+5y′+4y=3-2x;
(4)y′′+3y′+2y=3xe-x
(5)y′′-6y′+9y=(x+1)e3x

(1)齐次方程2y′′+y′-y=0的特征方程为2r2+r-1=0 得r1=-1,r2=1/2 故齐次方程的通解为y=C1e-x+C2ex/2 f(x)=2ex为非齐次项,λ=1不是齐次方程的特征根 应设特解为y*=Aex代入原方程得A=1 ∴原方程通解为y=ex+(C1ex/2+C2e-x) (2)齐次方程特征方程为2r2+5r=0 r1=0,r2=-(5/2) 则齐次方程通解为y=C1+C2 非齐次项f(x)=5x2-2x-1,λ=0是齐次方程的特征根,且为单根 应设特解y*=x(Ax2+Bx+C)代入原方程, 得A=1/3,B=-(3/5),C=7/25 则原方程通解为y=x[(1/3)x2-(3/5)x+(7/25)]+(C1+C2e-(5/2)x) (3)齐次特征方程为r2+5r+4=0,r1=-1,r2=-4 则齐次通解为y=C1e-x+C2e-4x 非齐次项f(x)=3-2x,且λ=0不是齐次方程的特征根 应设特解y*=Ax+B代入原方程得A=-(1/2),B=11/8 则原方程通解为y=[11/8-(1/2)x]+(C1e-x+C2e-4x) (4)齐次特征方程为r2+3r+2=0,r1=-2,r2=-1 则齐次通解为y=C1e-x+C2e-2x 非齐次项f(x)=3xe-x,λ=-1是齐次方程特征根,且为单根 则应设特解y*=x(Ax+B)e-x代入原方程得A=3/2,B=-3 则原方程通解为y=[(3/2)x2-3x)e-x+C1e-x+C2e-2x (5)齐次特征方程为r2-6r+9=0,则r1,2=3 非齐次项f(x)=(x+1)e3x,λ=3为特征方程的二重根 应设特解为y=x2(A+B)e3x 代入原方程得A=1/6,B=1/2 则原方程通解为y=[x2((1/6)x+(1/2))+C1x+C2]e3x

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