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二阶常系数非齐次线性微分方程特解

时间:2023-04-26 05:25:15 点击量:9676 作者:宝北嘉

大家好,如果你对二阶常系数非齐次线性微分方程特解不是很了解,今天小编给大家科普一下具体的知识。希望可以帮助到有需要的朋友,下面就来解答关于二阶常系数非齐次线性微分方程特解的问题,下面我们就来开始吧!

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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:

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。

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。

二阶常系数非齐次线性方程中的特解怎么设的

例如:

y''+2y'+y=e^x (1) //: 这是二阶常系数非齐次线性微分方程;

它的特解就是找到一个函数y=f(x),代入(1)之后,(1)式成立,则f(x)就是(1)的特解;

本例中,取 y=f(x)=e^x/4,将其代入(1),得到:

(e^x+2e^x+e^x)/4=e^x

4e^x/4=e^x

即:y=f(x)=e^x/4 为二阶常系数非齐次线性微分方程(1)的一个特解。

二阶常系数非齐次线性微分方程特解怎么设特解

(1)y”+3y’+2y=xe^-x

特解

y*=ax+b(这是错的,最起码得有个e^-x吧?)

(2)y”+3y’+2y=(x²

+

1)e^-x

特解y*=x(ax²+bx+c)e^-x

-------------------------------

1、xe^-x前的多项式为x,所以设qm(x)是qm(x)=ax+b,由于-1是特征方程的单根,所以特解为

y*=x(ax+b)e^(-x)

2、(x²+1)e^-x前的多项式为二次,所以设qm(x)是qm(x)=ax²+bx+c,由于-1是特征方程的单根,所以特解为y*=x(ax²+bx+c)e^-x

把特解带入原微分方程,待定系数法求出参数a、b、c。

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