常系数齐次线性全微分方程

作者&投稿:石舒 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
大学高等数学,常系数齐次线性微分方程。~

首先,你可以证明exp(r1x)和exp(r2x)均为以上二阶齐次线性微分方程的解;
其次,看两根是否线性相关,同根时你可以添一个x,即xexp(rx)代入方程左边发现也是成立的,也为解;
再次,为共轭复根是你代入原方程是解且线性无关就是了;
最后,我想说的是,下面的其它公式并不是你说的推论,而是通过其他方式像复变函数里的欧拉公式得出来的,书上为了简洁,直接给出结论,你想要证明可以到网络上去找;其实验证起来不是很简单吗,不用纠结。

常系数齐次线性微分方程当然也是y''=f(y,y')型的。
但解,y''=f(y,y')型的微分方程需要积两次分,比较麻烦,而常系数齐次线性微分方程由于其方程的特殊性,可以通过特殊方法,不用积分,而转化成解一元二次的代数方程,这比作变量代换y'=P(y)再积分要简单的多。

学数学的小窍门

1、学数学要善于思考,自己想出来的答案远比别人讲出来的答案印象深刻。

2、课前要做好预习,这样上数学课时才能把不会的知识点更好的消化吸收掉。

3、数学公式一定要记熟,并且还要会推导,能举一反三。

4、学好数学最基础的就是把课本知识点及课后习题都掌握好。

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e^(ix)和e^(-ix)是此方程的两个无关解基,但是是复数域的解基,即y=C1e^(ix)+C2e^(-ix) (C1,C2为复数)
要求其在实数范围内的解基,需要采用欧拉公式y=C1[cosx+isinx]+C2[cosx-isinx]
y=(C1+C2)cosx+(C1-C2)isinx,当C1与C2是一对共轭复数的时候,y=(C1+C2)cosx+(C1-C2)isinx是实数,这时令C3=C1+C2,C4=(C1-C2)i (易知C3与C4均是实数),就转化成了实数范围的解基:
y=C3cosx+C4sinx (C3,C4为任意实数)

e^(a+bi)=e^a(cosb+isinb),这是欧拉公式。你的解答过程用到:线性微分方程的复值函数解的实部和虚部也均是该方程的解。


常系数齐次线性全微分方程
e^(ix)和e^(-ix)是此方程的两个无关解基,但是是复数域的解基,即y=C1e^(ix)+C2e^(-ix) (C1,C2为复数)要求其在实数范围内的解基,需要采用欧拉公式y=C1[cosx+isinx]+C2[cosx-isinx]y=(C1+C2)cosx+(C1-C2)isinx,当C1与C2是一对共轭复数的时候,y=(C1+C2)cosx+(C1-C2)isinx是...

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克卜勒第一定律详细资料大全
设定 这样,角速度是 对时间微分和对角度微分有如下关系: 根据上述关系,径向距离 对时间的导数为: 再求一次导数: 代入径向运动方程 , 将此方程除以 ,则可得到一个简单的常系数非齐次线性全微分方程来描述行星轨道: 为了解这个微分方程,先列出一个特解 再求解剩余的常系数齐次线性全微分方程, ...

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株洲县19556411333: 高数二阶常系数线性齐次常微分方程 -
丁购江世: 这个是非齐次方程. 首先是dy/dx=y,利用分离变量法,dy/y=dx,两边积分,得到lny=x+C,带入初始条件,是y(0)=1,解得C=0,所以lny=x,y=e^x 那微分方程变成y``-3y`+2y=e^x 首先解齐次通解y``-3y`+2y=0 特征方程:r^2-3r+2=0,解...

株洲县19556411333: 以y1=e*2x,y2=xe*2x,为通解的二阶常系数线性齐次微分方程是 -
丁购江世: 由解可知微分方程的特征根为:r1=r2=2 所以 特征方程为(r-2)^2=0 r^2-4r+4=0 所以 二阶常系数线性齐次微分方程是: y''-4y'+4y=0

株洲县19556411333: 二阶常系数齐次线性微分方程中的二阶,常系数,齐次,线性分别是什么意思 -
丁购江世: 二阶是指最高阶只有二阶即y" 常系数是指y", y',y前面的系数是常数 齐次是指微分方程等是右边为0 线性是指微分方程的形式y"+P(x)y'+Q(x)y=0

株洲县19556411333: 以y1=e∧2x,y2=xe∧2x 为特解的二阶常系数线性齐次微分方程为? -
丁购江世: p=2 ( 重根) The aux. equation(p-2)^2 =0 p^2 -4p +4 =0 微分方程 y''-4y'+4y =0

株洲县19556411333: 三阶常系数齐次线性微分方程的解法与二阶的一样吗 -
丁购江世: 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

株洲县19556411333: 常系数二阶齐次线性微分方程怎么求解 -
丁购江世: r²+pr+q=0 1)△>0 y=c1e^r1x+c2e^r2x 2)△=0 y=(c1+c2x)e^rx 3)△<0 y=e^αx(c1cosβx+c2sinβx)

株洲县19556411333: 二阶线性常系数齐次微分方程的解法.y'' - y' +y= a (a≠0) 的解法如何,和a=0是一样的吗, -
丁购江世:[答案] 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

株洲县19556411333: n阶常系数齐次线性微分方程 -
丁购江世: 单实根的话,就是一阶齐次微分方程,解出解y=ce^rx给出的一项是说给出其中的一项,通解里几阶就对应有几个常数一对单复根是说14是2次的,Δ<0的情况

株洲县19556411333: 为什么常系数齐次线性微分方程的解一定要写成两个线性无关的和,如果由特征方程解出重根只写一个不行吗? -
丁购江世:[答案] 因为解空间的维数等于阶数,也就是说,通解中任意常数的个数要等于阶数.比如二阶的,解空间维数是2,需要写成两个线性无关的特解的线性和,才能有2个任意常数.你得到重根r0,那么通解就是y=(C1+C2*x)*e^(r0x),而只写y=C1*e^(r0x)是不完全...

株洲县19556411333: 高数常系数齐次线性微分方程这两个特征方程怎么求根 -
丁购江世:仅举一例:y''+3y'+2y = 0这是二阶常系数线性齐次微分方程. 假设其初始条件为:y(0)=1, y'(0)=0. 1. 先对微分方程两边作拉氏变换,得到特征方程:s²+3s+2=0 2. 解出特征方程的二个根:(s+1)(s+2)=0,s1=-1,s2=-2 3. 微分方程的通解为:y(t) = c1e^(-t) + c2e^(-2t) 4. 确定积分常数:c1、c2. 将y(t)带入原方程,利用初始条件解出:c1=2,c2=-1 5. 最后的通解:y(t) = 2e^(-t) - e^(-2t) .

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