二阶常系数线性微分方程
二阶常系数线性微分方程:
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。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。
1、二阶常系数线性微分方程 标准形式: y″+py′+qy=f(x)
当 f(x)=0,即 y″+py′+qy=0为二阶常系数齐次线性微分方程
当 f(x)≠0,即 y″+py′+qy=f(x)为二阶常系数非齐次线性微分方程
2、特征方程:一元二次方程 r2+pr+q=0
微分方程: y″+py′+qy=0
特征方程: r2+pr+q=0 特征根: r1,2=−b±b2−4ac2a
3、二阶常系数齐次线性微分方程求解方法 y″+py′+qy=0
常系数齐次线性微分方程
常系数齐次线性微分方程如下:一阶线性齐次微分方程的两个特解,求通解的方法:其导数项为多项式形式,系数为常数,其解空间是线性空间,线性空间的特点是满足可加性和齐次性,就是叠加原理。因此y1=e^(2x),y2=2e^(-x)-3e^(2x)的任何线性组合a1y1+a2y2都是原方程的解,其中a1,a2是常数。注意...
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...
什么是常系数微分方程?
二、常系数微分方程知识点 1、一阶微分方程的初等解法 侧重点是一些简单的微分方程的求解,注意其中一个“变量代换”的思想。2、解的存在唯一性定理 解的唯一存在区间求解(定理),区域(李普希思条件必要性)第k次近似解。3、高阶微分方程 齐次和常数变异法,常数变易法(高阶线性方程)。三、参考...
常系数线性微分方程问题
y''-3y'+2y=5,这是二阶常系数微分方程 其齐次方程为 y''-3y'+2y=0 齐次方程的特征方程为r^2-3y+2=0,有不同的两根r1=1, r2=2 ∴齐次方程通解为Y=C1e^x+C2e^(2x)易知,方程有特解y*=5\/2 ∴原方程通解为 y=Y+y*=C1e^x+C2e^(2x)+5\/2 y'=C1e^x+2C2e^(2x)代入初始值...
二阶常系数齐次线性微分方程是什么?
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。标准形式 y″+py′+qy=0 特征方程 r^2+pr+q=0 通解 1、两个不相等的实根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x)2...
n阶常系数线性微分方程:
解:(1)∵y″-6y′=0的特征方程是r²-6r=0,则r1=6,r2=0 ∴原方程的通解是y=C1e^(6x)+C2 (C1,C2是积分常数)。(2)∵齐次方程y″+y=0的特征方程是r²+r=0,则r1=-1,r2=0 ∴此齐次方程的通解是y=C1e^(-x)+C2 (C1,C2是积分常数)∵设原方程的解为y=Ax&...
高数二阶常系数齐次线性微分方程
这是一元二次方程解法问题, 复数根。r^2+2r+5 = 0, (r+1)^2 + 4 = 0, (r+1)^2 = -4,r+1 = ±2i, r = -1±2i r^2+2 = 0, r^2 = -2, r = ±√2i
常系数齐次线性微分方程
常系数齐次线性微分方程:解:因为y\\mspace2mu′+2y=0,所以特征方程为r+2=0,解得r=−2,所以通解为y=C1e−2x,故答案为y=C1e−2x。二阶常系数线性齐次微分方程,指含有未知函数最高阶导数或微分为二阶,且系数为常数的齐次方程。二阶常系数线性齐次微分方程是二阶常系数...
二阶常系数非齐次线性微分方程特解是什么?
二阶常系数非齐次线性微分方程的表达式为y''+py'+qy=f(x),其特解y*设法分为:一、如果f(x)=P(x),Pn(x)为n阶多项式。二、如果f(x)=P(x)e^αx,Pn(x)为n阶多项式。特解y设法 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...
怎么判断微分方程的根?
常见方法 以下是一些常用的判断微分方程根的方法:特征方程法:对于常系数线性微分方程,可以根据特征方程的解来判断根的类型。图解法:对于简单的微分方程,可以通过画出其图像来判断根的类型。数值方法:对于复杂的微分方程,可以通过数值方法来计算根。例如,对于二阶常系数线性微分方程 y'' + ay' + ...
诸娄双佶:[答案] 就是形如ay"+by'+cy=0的微分方程, 这里a, b, c都是常数,且a ≠0
安康市15246637281: 二阶常系数线性微分方程、欧拉方程? - ?
诸娄双佶:[答案] dy/dx=(dy/dt)*(dt/dx)=1/e^t*(dy/dt) d^2y/dx^2={d[1/e^t*(dy/dt)]/dt}*(dt/dx) =(1/e^t)*(d^2y/dt^2-dy/dt)*(1/e^t) =(1/e^t)^2*(d^2y/dt^2-dy/dt) d^3y/dx^3={d[(1/e^t)^2*(d^2y/dt^2-dy/dt)]/dt}*(dt/dx) =[(1/e^t)^2*(d^3y/dt^3-d^2y/dt^2)-2(1/e^t)^2*(d^2y/dt^2-dy/dt)]*(1/e^t) =(1...
安康市15246637281: 常系数二阶齐次线性微分方程怎么求解 - ?
诸娄双佶: 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)
安康市15246637281: 微分方程的特征方程怎么求的 - ?
诸娄双佶: 二阶常系数齐次线性方程的形式为:y''+py'+qy=0其中p,q为常数,其特征方程为 λ^2+pλ+q=0依据判别式的符号,其通解有三种形式: 1、△=p^2-4q>0,特征方程有两个相异实根λ1,λ2,通解的形式为y(x)=C1*[e^(λ1*x)]+C2*[e^(λ2*x)]; 2、△=p^2-4...
安康市15246637281: 以y=c1cos2x+c2sin2x为通解的二阶常系数线性齐次微分方程是? - ?
诸娄双佶:[答案] 由通解为 y=c1cos2x+c2sin2x可知 该二阶常系数线性齐次微分方程的特征方程的根为:±2i, 所以r^2+4 = 0 y'' + 4y = 0 附: 二阶常系数齐次线性微分方程 标准形式 y″+py′+qy=0 特征方程 r^2+pr+q=0 通解 两个不相等的实根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x) ...
安康市15246637281: 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, - ?
诸娄双佶:[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
安康市15246637281: 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 - ?
诸娄双佶: 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
安康市15246637281: 二阶微分方程的3种通解 ?
诸娄双佶: 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.