常微分方程 / 微分方程特解 / 概念辨析或快速代入排除
用待定系数法求$y ' ' - 3 y ' - 4 y = x e^{- x}$的特解,应设特解$y^{\star}$为( )
正确答案
C
题目解析
【答案】C。【解析】对应齐次方程 $y''-3y'-4y=0$ 的特征方程为 $r^2-3r-4=0$,解得 $r_1=4$,$r_2=-1$。非齐次项为 $xe^{-x}$,其中 $e^{-x}$ 对应特征根 $r=-1$(单根),故按待定系数法,特解形式需乘以 $x$ 以避开齐次解。设 $y^\star=x(ax+b)e^{-x}$,即选项 C。选项 B 未乘 $x$,与齐次解 $e^{-x}$ 冲突;选项 D 多乘 $x^2$,过度;选项 A 无指数因子,不匹配非齐次项结构。