非齐次线性微分方程特解的公式是什么?
非齐次微分方程的特解:
求非齐次微分方程特解的通解公式为y=C1e^(k1x)+C2e^(k2x),其中C1,C2为任意常数。非齐次方程就是除了次数为0的项以外,其他项次数都大于等于1的方程。
第一步:求特征根
令ar+br+c=0,解得r1和r2两个值,(这里可以是复数,例如(βi)=-β)。
第二部:通解
1、若r1≠r2,则y=C1*e^(r1*x)+C2*e^(r2*x)。
2、若r1=r2,则y=(C1+C2x)*e^(r1*x)。
3、若r1,2=α±βi,则y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx)。
分类
一阶线性微分方程可分两类,一类是齐次形式的,它可以表示为y'+p(x)y=0,另一类就是非齐次形式的,它可以表示为y'+p(x)y=Q(x)。
齐次线性方程与非齐次方程比较一下对理解齐次与非齐次微分方程是有利的。对于非齐次微分方程的解来讲,类似于线性方程解的结构结论还是成立的。就是:非齐次微分方程的通解可以表示为齐次微分方程的通解加上一个非齐次方程的特解。
较常用的几个:
1、Ay''+By'+Cy=e^mx
特解:y=C(x)e^mx
2、Ay''+By'+Cy=asinx+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。
常系数齐次线性方程有哪些特解
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上的连续函数,即y''+...
齐次线性微分方程的特解有几个?
(1-x^2)、(x-x^2)线性无关,可以作为对应的齐次线性微分方程的通解 1,x,x^2任一个都可以作非齐次线性微分方程的特解 C1(1-x^2)+C2(x-x^2)+x^2或者C1(1-x^2)+C2(x-x^2)+x或者C1(1-x^2)+C2(x-x^2)+1。。。前面部分换成C1(1-x)+C2(1-x^2)也行 ...
齐次线性微分方程组的特解怎么求
特征根方程 假设解是e^(r*t)r是待定常数 代入可以得到 (r^2+k^2)e^(r*t)=0 r^2+k^2=0 r=ki,-ki 然后由欧拉公式 e^(ki)=cosk+isink e^(-ki)=cosk-isink x=A(cosk+isink)+B(cosk-isink)整理即得 x=C1 cosk + C2 sink 然后任取一个为0,一个为1即可 ...
怎样求一阶线性齐次微分方程的特解?
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。注意事项:2021年10月8日,为防...
齐次方程y'= f(x)=0的两个特解是什么?
对于一个形如 y' = f(x) 的齐次一阶线性微分方程,其中 f(x) 是 x 的任意函数,它的通解可以表示为:y = C 其中,C 是任意常数。这是因为,当 y' = 0 时,原微分方程变成了 0 = 0,该式恒成立。因此,y 可以是任何常数,也就是 y = C 的形式。根据这个通解,我们...
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.$(2)由r1=0,r2=2知,原微分方程对应的特征方程为r2-2r=0因此,原二阶常系数齐次线性微分方程为y"-2y'=0其通解为y=C1+C2e2x.$(...
二阶常系数齐次线性微分方程特解是怎么得到的
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)两根相等的实根:y=(C1+C2x)e^(r1x)共轭复根r=α+iβ:y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx)标准形式y''+p(x)y'+q(x)y=f(x)...
齐次方程的特解是什么意思?
通解加C,C代表常数,特解不加C。通解满足这种形式的函数都是微分方程的解,例如y'=0的通解就是y=C,C是常数。通解是一个函数。表达式为y''+py'+qy=f(x),其特解y设法分为:1、如果f(x)=P(x) ,Pn (x)为n阶多项式;2、如果f(x)=P(x) e'a x,Pn (x)为n阶多项式。
什么是一阶微分方程的特解和通解?
一阶线性齐次微分方程的通解:举例说明:(x-2)*dy\/dx=y 2*(x-2)^3 解:∵(x-2)*dy\/dx=y 2*(x-2)³(x-2)dy=[y 2*(x-2)³]dx (x-2)dy-ydx=2*(x-2)³dx [(x-2)dy-ydx]\/(x-2)²=2*(x-2)dx d[y\/(x-2)]=d[(x-2)²]y\/(x-...
常系数齐次线性微分方程特解是什么?
常系数非齐次线性微分方程特解如下: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:1、如果f(x)=P(x),Pn(x)为n阶多项式。2、如果f(x)=P(x)e^αx,Pn(x)为n阶多项式。简介 求通解在历史上曾作为微分方程的主要目标,一旦求出通解的表达式,就...
阴盲速溶:[答案] 特解y=(x^k)(e^Lx)(R1(x)cosx+R2(x)sinx); 其中k由L是齐次方程的几重根来决定,不是特征方程的根为k=0,1重k=1,2重k=2; R1(x)与R2(x)的次数为原来非齐次方程等式右边中多项式的最高次数.
衡阳市17318489211: 二阶线性非齐次微分方程的特解如何求? - ?
阴盲速溶: 增广矩阵化成最简形,然后看秩和行数的关系,行数n-r就代表有多少个自由基.由这些个自由基组成方程解的一个基本解组,特解就是把自由基带入一个具体值算出来的剩下的未知量的解,组成一个特解列向量
衡阳市17318489211: 非齐次线性微分方程特解 - ?
阴盲速溶: 由等式右边x²设微分方程的一个特解为y*=ax²+bx+c (ax²+bx+c)''+(ax²+bx+c)=x² (a-1)x²+bx+2a+c=0 a-1=0,b=0,2a+c=0 解得a=1,b=0,c=-2 y*=1·x²+0·x+(-2)=x²-2 微分方程的一个特解为y*=x²-2
衡阳市17318489211: 非线性齐次微分方程的特解怎么求的?? - ?
阴盲速溶: 把y=Cxe^(-x)的一阶导数与二阶导数代入非齐次方程,求得C=-2.这个求导的过程一般不用完全写出来,只写代入方程后得到的等式即可
衡阳市17318489211: 什么叫特解(微分方程) - ?
阴盲速溶: 通解中含有任意常数,而特解是指含有特定常数. 比如y=4x^2就是xy'=8x^2的特解,但是y=4x^2+C就是xy'=8x^2的通解,其中C为任意常数. 拓展资料: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. 求通解在历史上曾作为微分方程的主要目标,一旦求出通解的表达式,就容易从中得到问题所需要的特解.也可以由通解的表达式,了解对某些参数的依赖情况,便于参数取值适宜,使它对应的解具有所需要的性能,还有助于进行关于解的其他研究. 参考链接:百度百科_微分方程
衡阳市17318489211: 二阶非齐次线性微分方程的特解怎么求,书上都是直接写出来,不知道它怎么算的 - ?
阴盲速溶: 看看同济版高数就行了.上面把各种形式下的特解都列出来了,直接套公式就行了,多做几道题,很简单的.
衡阳市17318489211: 常系数非齐次线性微分方程的特解设法? - ?
阴盲速溶:[答案] 同济第六版《高等数学》上册p343-344.有很清晰的推导过程. 简单说就是把f(x)变成负数的形式后,是e的指数形式,然后设特解是e的指数形式,最后还原到实数域后就成了现在的形式.
衡阳市17318489211: 二次非齐次微分方程特解 - ?
阴盲速溶: 你要特解,其实特解和你的通解是有关系的,我就把一般算法给你总结出来了,是我自己的复习笔记,呵呵. 二次非齐次微分方程的一般解法 一般式是这样的ay''+by'+cy=f(x) 第一步:求特征根: 令ar²+br+c=0,解得r1和r2两个值,(这里可以...
衡阳市17318489211: 微分方程的特征方程怎么求的 - ?
阴盲速溶: 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...
衡阳市17318489211: 二阶常系数非齐次线性微分方程的特解怎么确定 - ?
阴盲速溶: 求微分方程y''+3y'+2y=3xe^(-x)的通解解:先求齐次方程y''+3y'+2y=0的通解:其特征方程r²+3r+2=(r+1)(r+2)=0的根r₁=-1,r₂=-2;故齐次方程的通解为y=c₁e^(-x)+c₂e^(-2x)设其特解y*=(ax²+bx)e^(-x)y*'=(2ax+b)e^(-x)-(ax²+bx)e^(-x)=[-ax²+(2a-...