三阶常系数微分方程的通解怎么求?

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三阶常系数微分方程的通解怎么求~

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此题解法如下:
∵ (1+y)dx-(1-x)dy=0
==>dx-dy+(ydx+xdy)=0
==>∫dx-∫dy+∫(ydx+xdy)=0
==>x-y+xy=C (C是常数)
∴ 此方程的通解是x-y+xy=C。
扩展资料:
微分方程指含有未知函数及其导数的关系式。解微分方程就是找出未知函数。
含有未知函数的导数,如 的方程是微分方程。 一般的凡是表示未知函数、未知函数的导数与自变量之间的关系的方程,叫做微分方程。未知函数是一元函数的,叫常微分方程;未知函数是多元函数的叫做偏微分方程。微分方程有时也简称方程 。
参考资料:百度百科 微分方程

常系数线性微分方程:y″′-2y″+y′-2y=0,①

①对应的特征方程为:

λ3-2λ2+λ-2=0,②

将②化简得:

(λ2+1)(λ-2)=0,

求得方程②的特征根分别为:λ1=2,λ2=±i,

于是方程①的基本解组为:e2x,cosx,sinx,

从而方程①的通解为:

y(x)=C1e2x+C2cosx+C3sinx,其中C1,C2,C3为任意常量。

扩展资料:

二阶常系数齐次线性微分方程解法:

特征根法是解常系数齐次线性微分方程的一种通用方法。

(1+y)dx-(1-x)dy=0

==>dx-dy+(ydx+xdy)=0

==>∫dx-∫dy+∫(ydx+xdy)=0

==>x-y+xy=C  (C是常数)

此方程的通解是x-y+xy=C。

参考资料来源:百度百科-通解 (微分方程术语)



特征根法是解常系数齐次线性微分方程的一种通用方法。

具体求法如下:

设特征方程

 两根为r1、r2。 

① 若实根r1不等于r2

② 若实根r1=r2

③ 若有一对共轭复根a±bi

扩展资料:

一类重特征根对方程解的简便解法:

对于常系数齐次线性微分方程组

当矩阵A的特征根

的重数是

对应的mi个初等因子是

时,它对应方程中ni个线性无关解,其结构形如

此时多项式

的次数小于等于

由于Mi计算起来非常困难,本文利用相似矩阵的特点和Jordan标准型在

 

之间找到了一个便于应用的多项式

次数的上界,使计算起来更加方便和有效。

参考资料来源:百度百科 - 特征根法

参考资料来源:百度百科 - 微分方程



常系数线性微分方程:y″′-2y″+y′-2y=0,①
①对应的特征方程为:
λ3-2λ2+λ-2=0,②
将②化简得:
(λ2+1)(λ-2)=0,
求得方程②的特征根分别为:λ1=2,λ2=±i,
于是方程①的基本解组为:e2x,cosx,sinx,
从而方程①的通解为:
y(x)=C1e2x+C2cosx+C3sinx,其中C1,C2,C3为任意常量.

与二阶完全一样,求特征方程的根。只不过可能出现三重根,就有1,x,x^2

一般n阶可以通过变换降成n个一阶的ode方程组= =~


常系数微分方程的阶怎么求?
常系数微分方程:凡是联系自变量x,这个自变量的未知函数y=y(x)及其直到n阶导数在内的函数方程F(x,y,y′,y″,…,y(n))=0叫做常微分方程,并称n为常微分方程的阶。一、常系数微分方程的地位和作用 常微分方程是是数学与应用数学、信息与计算科学专业的一门专业必修课,在反映客观现实世...

一阶常系数线性微分方程怎么解?
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一阶常系数微分方程求解公式
一阶常系数微分方程求解公式y=Ce^(-2x)+x-1\/2。若式子可以导成y'+P(x)y=Q(x)的形式,利用公式y=[∫Q(x)e^(∫P(x)dx)+C]e^(-∫P(x)dx)求解。若式子可变形为y'=f(y\/x)的形式,设y\/x=u利用公式du\/(f(u)-u)=dx\/x求解。若式子可整理为dy\/f(y)=dx\/g(x)的形式,用...

二阶常系数微分方程的通解公式是什么?
二阶微分方程的通解公式:y''+py'+qy=f(x),其中p,q是实常数。自由项f(x)为定义在区间I上的连续函数,即y''+py'+qy=0时,称为二阶常系数齐次线性微分方程。若函数y1和y2之比为常数,称y1和y2是线性相关的。若函数y1和y2之比不为常数,称y1和y2是线性无关的。特征方程为:λ^2+p...

一阶常系数微分方程
一阶常系数微分方程的通解公式:y'+P(x)y=Q(x)。阶指的是方程中关于Y的导数是一阶导数。线性,指的是方程简化后的每一项关于y、y'的指数为1。导数是微积分学中重要的基础概念。一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近...

二阶常系数线性微分方程怎么解
二阶常系数线性微分方程一般形式y'' +p y' + qy = f(x)① (下面用到r1、r2、y1、y2、C1、C2)一、二阶常系数齐次线性方程 其一般形式y'' + py' + qy = 0 ② 即①式中的f(x) = 0,求该式通解,直接运用定理得知②的通解:y = C1y1(x) + C2y2(x)接着只需求解出y1(x)...

三阶常系数齐次线性微分方程通解的特点是什么
1、三个线性无关的解:三阶常系数齐次线性微分方程可以分解为三个一阶常系数线性微分方程,因此其通解可以表示为三个线性无关的解的线性组合。2、形式唯一:三阶常系数齐次线性微分方程的通解形式是唯一的,即不同的三阶常系数齐次线性微分方程的通解形式是一样的。3、包含三个任意常数:三阶常系数...

二阶常系数线性微分方程怎么解
二阶常系数线性微分方程是形如y''+py'+qy=f(x)的微分方程,其中p,q是实常数。自由项f(x)为定义在区间I上的连续函数,即y''+py'+qy=0时,称为二阶常系数齐次线性微分方程。若函数y1和y2之比为常数,称y1和y2是线性相关的;若函数y1和y2之比不为常数,称y1和y2是线性无关的。特征...

二阶常系数线性微分方程的通解是什么?
1、Ay''+By'+Cy=e^mx 特解 y=C(x)e^mx 2、Ay''+By'+Cy=a sinx + bcosx 特解 y=msinx+nsinx 3、Ay''+By'+Cy= mx+n 特解 y=ax 通解 1、两个不相等的实根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x)2、两根相等的实根:y=(C1+C2x)e^(r1x)3、一对共轭复根:r1=α+iβ,r...

已知二阶常系数齐次线性微分方程的特征根,试写出对应的微分方程及其通解...
【答案】:(1)由r1=3,r2=-4知,原微分方程对应的特征方程为r2+r-12=0因此,原二阶常系数齐次线性微分方程为y"+y'-12y=0其通解为y=C1e3x+C2e-4x.$(2)由r1=0,r2=2知,原微分方程对应的特征方程为r2-2r=0因此,原二阶常系数齐次线性微分方程为y"-2y'=0其通解为y=C1+C2e2x.$(...

郎溪县13378672816: 三阶常系数微分方程的通解怎么求? -
吉和头孢: 特征根法是解常系数齐次线性微分方程的一种通用方法. 具体求法如下: 设特征方程两根为r1、r2.① 若实根r1不等于r2② 若实根r1=r2 ③ 若有一对共轭复根a±bi扩展资料: 一类重特征根对方程解的简便解法: 对于常系数齐次线性微分方程组当矩阵A的特征根的重数是对应的mi个初等因子是 时,它对应方程中ni个线性无关解,其结构形如此时多项式的次数小于等于 由于Mi计算起来非常困难,本文利用相似矩阵的特点和Jordan标准型在与 之间找到了一个便于应用的多项式次数的上界,使计算起来更加方便和有效. 参考资料来源:百度百科 - 特征根法 参考资料来源:百度百科 - 微分方程

郎溪县13378672816: 3阶常系数线性齐次微分方程y‴ - 2y″+y′ - 2y=0的通解y=C1e2x+C2cosx+C3sinxC1e2x+C2cosx+C3sinx. -
吉和头孢:[答案]常系数线性微分方程:y″′-2y″+y′-2y=0,① ①对应的特征方程为: λ3-2λ2+λ-2=0,② 将②化简得: (λ2+1)(λ-2)=0, 求得方程②的特征根分别为:λ1=2,λ2=±i, 于是方程①的基本解组为:e2x,cosx,sinx, 从而方程①的通解为: y(x)=C1e2x+C2...

郎溪县13378672816: 三阶微分微分方程y″′+y′=0的通解为:______. -
吉和头孢:[答案] 令p=y′,则微分方程y″′+y′=0可化为: p″+p=0,① 其特征方程为:λ2+1=0, 特征根为:λ=±i, 故①的通解为: p=k1cosx+k2sinx. 由y′=p=k1cosx+k2sinx, 积分可得, y=k1sinx-k2cosx+k3. 故原三阶微分方程的通解为: y=C1+C2cosx+C3sinx. 故答...

郎溪县13378672816: 常系数微分方程怎么解???? -
吉和头孢: 常系数微分方程的常用解法有:分离变量法、常数变易法、降阶法、特征根法、换元法、拉普拉斯变换法、级数法等,可以根据需要具体去查阅某几种方法的具体情况.

郎溪县13378672816: 三阶常系数齐次线性微分方程的解法与二阶的一样吗 -
吉和头孢: 当然不是了,首先解齐议程对应的特征方程 r^2-r+1=0 r=(1±√3i)/2 所以齐次通解是y=e^(1/2x)(c1cos√3x+c2sin√3x) 特解可能观察得得y=a 因此非齐次通解为 y=e^(1/2x)(c1cos√3x+c2sin√3x)+a

郎溪县13378672816: 求常系数微分方程的解,(1)y'''+y'=e^2t,y(0)=y'(0)=y''(0)=0 (2)y'' - y=0,y(0)=0,y(2π)=1 -
吉和头孢:[答案] (1)特征方程:λ³+λ=0,则λ1=0,λ2=i,λ3=-i齐次方程通解为:C1+C2cost+C3sint由于2不是特征根,构造特解为:y*=Ce^(2t),代入原微分方程8Ce^(2t)+2Ce^(2t)=e^(2t),解得:C=1/10因此微分方程通解为:y=C1+C2co...

郎溪县13378672816: 求微分方程通解,要详细步骤 -
吉和头孢: 一阶非齐次线性常微分方程,通解有公式可用啊 或者用常数变易法: 先解dy/dx+y/x=0,分离变量dy/y=-dx/x,两边积分lny=-lnx+lnC,所以y=C/x 设原方程的解是y=C(x)/x,代入方程得C'(x)=x^2,所以C(x)=1/3*x^3+C 所以,原方程的通解是y=(1/3*x^3+C)/x=1/3*x^2+C/x

郎溪县13378672816: 求以 y=C1e^x+C2cos2x+C3sin2x为通解的三阶常系数齐次线性微分方程. -
吉和头孢: 解:∵ y=C1e^x+C2cos2x+C3sin2x==>y'=C1e^x-2C2sin2x+2C3cos2xy''=C1e^x-4C2cos2x-4C3sin2x=5C1e^x-4(C1e^x+C2cos2x+C3sin2x)=5C1e^x-4y..........(1)y'''=5C1e^x-4y'..........(2)∴由(1)式,得y''+4y=5C1e^x由(2)式,得y'''+4y'=5C1e^x则 y'''+4y'=y''+4y==>y'''-y''+4y'-4y=0故所求三阶常系数齐次微分方程是y'''-y''+4y'-4y=0.

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