二阶常系数微分方程的通解

作者&投稿:壬孟 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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二阶常系数微分方程的通解如下:

阶常系数齐次线性微分⽅程通解的解法:下⾯只需要解出微分⽅程的特解即:对应微分⽅程:ay″+by′+cy=f(x)右式f(x)。

有两种形式:(x)=eλxPm(x)型此时微分⽅程对应的特解为:y∗=xkRm(x)eλx其中:得到这个不完全的特解后根据需要求出其不同阶的导数然后带⼊微分⽅程,即可解出特解中的系数,到这⾥,就得到了微分⽅程的完整特解,于齐次通解相加即的微分⽅程的通解。

数学简介:

在中国古代,数学叫作算术,又称算学,最后才改为数学。中国古代的算术是六艺之一(六艺中称为数。数学起源于人类早期的生产活动,古巴比伦人从远古时代开始已经积累了一定的数学知识,并能应用实际问题。

从数学本身看,他们的数学知识也只是观察和经验所得,没有综合结论和证明,但也要充分肯定他们对数学所做出的贡献。基础数学的知识与运用是个人与团体生活中不可或缺的一部分。其基本概念的精炼早在古埃及、美索不达米亚及古印度内的古代数学文本内便可观见。

拓展:

从那时开始,其发展便持续不断地有小幅度的进展。但当时的代数学和几何学长久以来仍处于独立的状态。代数学可以说是最为人们广泛接受的“数学”。可以说每一个人从小时候开始学数数起,最先接触到的数学就是代数学。

而数学作为一个研究“数”的学科,代数学也是数学最重要的组成部分之一。几何学则是最早开始被人们研究的数学分支。直到16世纪的文艺复兴时期,笛卡尔创立了解析几何,将当时完全分开的代数和几何学联系到了一起。

从那以后,我们终于可以用计算证明几何学的定理;同时也可以用图形来形象的表示抽象的代数方程与三角函数。而其后更发展出更加精微的微积分。




一阶常系数线性微分方程如何解?
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...

如何解一阶常微分方程通解公式?
1、一阶常微分方程通解 dydx+p(x)y=0dydx+p(x)y=0。2、齐次微分方程通解 y=ce−∫p(x)dx。3、非齐次微分方程通解 y=e−∫p(x)dx(c+∫q(x)e∫p(x)dxdx)。4、二阶常系数齐次线性微分方程通解 y′′+py′+qy=0(∗),其中p,q为常数求解Δ=r2+pr+q=0解出...

四阶常系数齐次线性微分方程通解是什么?
四阶常系数齐次线性微分方程:y^(4)-2y^(3)+5y^(2)-8y^(1)+4y=0 通解:(C1+C2t)e^t+C3cos2t+C4sin2t=0 解题思路:特征根的表得知 由te^t知两个一样的解 知(C1+C2t)e^t 另外一个知C3cos2t+C4sin2t 知(r-1)^2(r^2+4)所以,该四阶常系数齐次线性微分方程为y^(4)-2y...

二阶常系数齐次线性微分方程的解有哪些?
较常用的几个: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...

二阶常系数线微分方程有哪些解法
较常用的几个: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 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...

高阶常系数微分方程的特解怎么设?
f(x) = Pn(x) ( x 的一个n次多项式)考虑 0 是否是该微分方程的特征根,(1) 0不是特征根, 设 y * = Qn(x) ( x 的一个n次多项式)(2) 0是 1 重特征根, 设 y * = x * Qn(x)(3) 0是 k 重特征根, 设 y * = x^k * Qn(x)例如: 特征方程 r (r-1)³ ...

二阶常系数齐次线性微分方程的求解方法?
方法:1.二阶常系数齐次线性微分方程解法 一般形式:y”+py’+qy=0,特征方程r2+pr+q=0 特征方程r2+pr+q=0的两根为r1,r2 微分方程y”+py’+qy=0的通解 两个不相等的实根r1,r2 y=C1er1x+C2er2x 两个相等的实根r1=r2 y=(C1+C2x)er1x 一对共轭复根r1=α+iβ,r2=α-iβ ...

二阶常系数齐次线性微分方程的通解是什么?
二阶齐次微分方程的通解是:y=e^(αx)(C1cos(βx)+C2*sin(βx))。二阶常系数齐次线性微分方程一般形式为:y"+py’+qy=0 ,其中p,q为常数。以r^k代替上式中的y(k)(k=0,1,2) ,得一代数方程:r²+pr+q=0,这方程称为微分方程的特征方程,按特征根的情况,可直接写出方程...

什么是二阶常系数齐次线性微分方程?如何求解?
常微分方程在高等数学中已有悠久的历史,由于它扎根于各种各样的实际问题中,所以继续保持着前进的动力。二阶常系数常微分方程在常微分方程理论中占有重要地位,在工程技术及力学和物理学中都有十分广泛的应用。比较常用的求解方法是待定系数法、多项式法、常数变易法和微分算子法等。

微分方程中的常系数和变系数有何不同?
微分方程中的常系数和变系数是指在微分方程中出现的未知函数的导数项中,系数是否为常数。首先,我们来看常系数微分方程。在常系数微分方程中,未知函数的导数项中的系数都是常数。例如,一阶常系数齐次微分方程可以表示为:dy\/dx+ay=0,其中a是一个常数。这种类型的微分方程通常可以通过分离变量的方法...

灵璧县19195927541: 求解二阶常系数非齐次线性微分方程的通解,详解,谢谢! -
滑韦消炎: 特征方程 2r^2+r-1=0 (2r-1)(r+1) r=1/2,r=-1 所以齐次通解 y=C1e^(x/2)+C2e^(-x) 设特解为y=ae^x y'=y''=y=ae^x 代入原方程得 2ae^x+ae^x-ae^x=2e^x a=1 因此特解y=e^x 因此非齐次通解是y=C1e^(x/2)+C2e^(-x)+e^x

灵璧县19195927541: 二阶微分方程的3种通解
滑韦消炎: 第一种:两个不相等的实根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x).第二种:两根相等的实根:y=(C1+C2x)e^(r1x).第三种:一对共轭复根:r1=α+iβ,r2=α-iβ:y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx).拓展: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.特征方程为:λ^2+pλ+q=0,然后根据特征方程根的情况对方程求解.

灵璧县19195927541: 求微分方程y″ - y′ - 3y=0的通解? -
滑韦消炎:[答案] 这是二阶常系数齐次微分方程,特征方程为:x^2-x-3=0,解得特征根为:(1+-根号3)/2,所以通解为y=c1e^(1+根号3)/2x+c2e^(1-根号3)/2x

灵璧县19195927541: 求二阶常系数非齐次线性微分方程y'' - 4y'+3y=2e∧(2x) 的通解 求大神解答!万分感谢! -
滑韦消炎: -4y',所以(λ-1)(λ-3)=0,C2为任意常数)设y':y=C1e^x+C2e^(3x) -2e^(2x),C2为任意常数) -------------------- (代入原方程验证,(C1;+3y=2e^(2x)则[2ae^(2x)+2ae^(2x)+4(ax+b)e^(2x)]-4ae^(2x)+2(ax+b)e^(2x)]+3[(ax+b)e^(2x)]=2e^(2x) 整理:λ²...

灵璧县19195927541: y''+y' - 2y=e^x的通解? -
滑韦消炎:[答案] 二阶常系数非齐次线性微分方程的解的结构由齐次通解加特解组成. ① 求通对应齐次方程的特征方程是:λ^2+λ-2=0 解得λ= -2和λ=1,所以通解y=C1e^(-2x)+C2e^x (其中C1,C2为任意常数) ② 求特可用基本待定系数法或快速微分算子法. 方法一:待...

灵璧县19195927541: 如果已知二阶常系数非齐次线性微分方程的两个特解,如何求其通解? -
滑韦消炎:[答案] 缺条件,至少要有三个线性无关的特解才可以!

灵璧县19195927541: 微分方程y"+y上面一撇+y=o的通解, -
滑韦消炎:[答案] y"+y′+y=0,这是二阶常系数线性齐次微分方程. 其特征方程是r²+r+1=0, 特征根是:x₁=-1/2+3i,x₂=-1/2-3i 故通解为:y=e^-1/2x(C₁cos3x+C₂sin3x)

灵璧县19195927541: 二阶常系数非齐次微分方程求通解时,如何设特解?比如,y” - 2y` - 3y=3x+1求通解,特征方程解是 - 1,3为什么把特解设为y=b1x+b2 -
滑韦消炎:[答案] 由于(3x+1)可认为是(3x+1乘e的0次方),0不是特征方程的根,所以根据二阶常系数非齐次线性方程的解的结构特点,也为了将特解代入时能将变量消去使左右等价,应设成与(3x+1)等次的任意多项式,所以应是一次多项式y=b1x+b2

灵璧县19195927541: 设二阶常系数线性微分方程y″+αy′+βy=γe - x的一个特解为y=ex+(1+x)e - x,则此方程的通解为------ -
滑韦消炎: 将特解y=ex+(1+x)e-x代入原方程得: ex+(x-1)e-x+α(ex-xe-x)+β[ex+(1+x)e-x]=γe-x 即:[(β-γ-1)+(-α+β+1)x]e-x+(1+α+β)ex=0 ∴ 解得:α=0,β=-1,γ=-2 所以,原方程为:y″-y=-2e-x, 其特征方程为:r2-1=0 解得:r1=1,r2=-1 因此原方程对应的齐次线性微分方程的通解为:y=k1ex+k2e?x,(k1,k2为任意常数) 故原方程的通解为: y=k1ex+k2e?x+ex+(1+x)e?x=c1ex+c2e?x+xex.(c1,c2为任意常数)

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