誰給介紹一下,啥是二階常數係數齊次微分方程 還有特徵解,特徵根

時間 2022-02-14 08:20:06

1樓:匿名使用者

a(y'')+by'+cy=0

其中a,b,c為常實數 且a≠0, 特徵根為aλ²+bλ+c=0 的根

特徵根有三種情形(1)λ1,λ2為兩個不同實數,則特徵解y=c1exp(λ1x)+c2exp(λ2x)

(2)λ1=λ2=λ為兩個相同實數,則特徵解y=(c1+c2x)exp(λx)

(3)λ1,λ2為兩個共軛複數,λ1,λ2=r exp(±iφ)=r(cosφ±sinφ)

則特徵解y=[c1cos(φx)+c2sin(φx)]exp(rx)

上面符號exp()代表e的多少次方

2樓:匿名使用者

本來想貼公式的,後來發現樓主給了頭暈二字,於是打消了這個念頭。

二階常數係數齊次微分方程

二階指的是最高階導數是二階的,就是方程中含有未知函式的二階導數常係數,指的是未知函式的導數、二階導數、及其本身的係數是常數(與自變數無關)

齊次指的是除了未知函式的導數、二階導數、及其本身以外,沒有其它項其實你還少了一個定語,線性:未知函式的導數、二階導數、及其本身是一次的,沒有平方。非線性微分方程將會非常麻煩

特徵跟是特徵方程的解,沒聽說特徵解這個說法特徵方程你自己看看書吧 。。。

什麼是重根,哪位大佬能夠通俗的解釋一下?最近學那個二階非齊次微分方程,求通解的時候不會判斷

3樓:迷路明燈

這個書上有啊?

比如y''-2y'+y=0,

特徵根方程的根就是重根r=1。

二階常係數非齊次線性微分方程的通解,順便說一下啥叫特徵根謝謝,要詳細步驟,題在**裡

4樓:匿名使用者

通解就是有常數,帶進去不論常數是多少,都滿足微分方程,而特解就是任意給出了的常數,帶進去照樣滿足方程,特解就是一個特例,這個特例其實是通解裡的常數任意給出來後的一個值

二階常係數齊次線性微分方程通解

5樓:王鳳霞醫生

y'' - 2y' + 5y = 0,

設y = e^[f(x)],則

y' = e^[f(x)]*f'(x),

y''= e^[f(x)]*[f'(x)]^2 + e^[f(x)]*f''(x).

0 = y'' - 2y' + 5y = e^[f(x)]*[f'(x)]^2 + e^[f(x)]*f''(x) - 2e^[f(x)]*f'(x) + 5e^[f(x)],

0 = [f'(x)]^2 + f''(x) - 2f'(x) + 5,

當f(x) = ax + b,a,b是常數時.

f''(x) = 0,

f'(x) = a.

0 = a^2 - 2a + 5.

2^2 - 4*5 = -16 < 0.(2^2-4*5)^(1/2)=4i.

a = [2 + 4i]/2 = 1 + 2i或a = [2-4i]/2 = 1 - 2i.

y = e^[f(x)] = e^[ax+b] = e^[(1+2i)x + b] = e^[x+b]*e^(2ix)

或 y = e^[f(x)] = e^[ax+b] = e^[(1-2i)x + b] = e^[x+b]*e^(-2ix)

因2個解都滿足微分方程.所以,微分方程的實函式解為,

y = e^[x+b]*e^(2ix) + e^[x+b]*e^(-2ix) = e^[x+b][e^(2ix)+e^(-2ix)] = 2e^[x+b][cos(2x)]

或 y = e^[x+b]*e^(2ix) - e^[x+b]*e^(-2ix) = e^[x+b][e^(2ix)-e^(-2ix)] = 2e^[x+b][sin(2x)]

微分方程的實函式的通解為,

y = 2c1e^[x+b][cos(2x)] + 2c2e^[x+b][sin(2x)]

= e^x[2c1e^bcos(2x) + 2c2e^bsin(2x)]

其中,c1,c2 是任意常數.

記 c1 = 2c1e^b,c2 = 2c2e^b,

有 y = e^x[c1cos(2x) + c2sin(2x)]

c1,c2為任意常數.

已知r=0,r=-4是某二階常係數線性齊次微分方程的特徵方程的2個根,寫出微分方程,求通解

6樓:木沉

微分方程為

y''+4y'=0

通解為a*exp(x)+b*exp(-4x)明白了請採納,謝謝~

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