微分方程求特解,微分方程求特解

時間 2021-09-12 00:21:27

1樓:求取真經在此

微分方程求特解,第9 題解的過程見上圖。

1、 第9題屬於常係數微分方程。

2、求這個 微分方程特解的第一步,寫特徵方程。

3、 求這個 微分方程特解的第二步,求出特徵根。

4、第三步, 求這個 微分方程特解,根據特徵根,就可以的得通解了。

具體的第9題,求 這個 微分方程特解的詳細過程,見上。

2樓:匿名使用者

如果想獲得y"-4y'+8y=f(x)的通解。只需要找到y"-4y'+8y=f(x)的一個特解,然後加上y"-4y'+8y=0的通解就好了。

特徵根是在解y"-4y'+8y=0這樣的右邊是零的方程時,在母函式方程裡出現的,是尋找其通解時出現的。

我們推測y"-4y'+8y=0的解具有如下形式:

y=exp

那麼y'=ay,y"=(a^2)y

於是如果具有這樣的形式的y確實是y"-4y'+8y=0的解,那麼把該形式代入進去得到

(a^2-4a+8)y=0,因為y不能總等於0,所以便出現了母函式方程:

a^2-4a+8=0。

特徵值a1=2+2i;a2=2-2i就是母函式方程的解。

這樣就得到了y"-4y'+8y=0的兩個特解:

y1=exp;y2=exp

於是y"-4y'+8y=0的通解為:y=a1y1+a2y2,其中a1和a2是可變的但與x無關的常數。

這時候再找一個y"-4y'+8y=f(x)的特解y3,就可以得到y"-4y'+8y=f(x)的通解

y=y3+a1y1+a2y2

以上就是特徵值的由來。也就是說在這個例子裡,待解方程裡f(x)=e^[1+cos2x]具體是什麼形式和特徵值是多少是無關的,左邊的y",y',y三項的係數才決定了特徵值是多少。

3樓:你的眼神唯美

選擇c 。**無關。

微分方程的特解怎麼求

4樓:安貞星

二次非齊次微分方程的一般解法

一般式是這樣的ay''+by'+cy=f(x)

第一步:求特徵根

令ar²+br+c=0,解得r1和r2兩個值,(這裡可以是複數,例如(βi)²=-β²)

第二步:通解

1、若r1≠r2,則y=c1*e^(r1*x)+c2*e^(r2*x)

2、若r1=r2,則y=(c1+c2x)*e^(r1*x)

3、若r1,2=α±βi,則y=e^(αx)*(c1cosβx+c2sinβx)

第三步:特解

f(x)的形式是e^(λx)*p(x)型,(注:p(x)是關於x的多項式,且λ經常為0)

則y*=x^k*q(x)*e^(λx) (注:q(x)是和p(x)同樣形式的多項式,例如p(x)是x²+2x,則設q(x)為ax²+bx+c,abc都是待定係數)

1、若λ不是特徵根 k=0 y*=q(x)*e^(λx)

2、若λ是單根 k=1 y*=x*q(x)*e^(λx)

3、若λ是二重根 k=2 y*=x²*q(x)*e^(λx)(注:二重根就是上面解出r1=r2=λ)

f(x)的形式是e^(λx)*p(x)cosβx或e^(λx)*p(x)sinβx

1、若α+βi不是特徵根,y*=e^λx*q(x)(acosβx+bsinβx)

2、若α+βi是特徵根,y*=e^λx*x*q(x)(acosβx+bsinβx)(注:ab都是待定係數)

第四步:解特解係數

把特解的y*'',y*',y*都解出來帶回原方程,對照係數解出待定係數。

最後結果就是y=通解+特解。

通解的係數c1,c2是任意常數。

拓展資料:

微分方程

微分方程指描述未知函式的導數與自變數之間的關係的方程。微分方程的解是一個符合方程的函式。而在初等數學的代數方程,其解是常數值。

高數常用微分表

唯一性存在定一微 分程及約束條件,判斷其解是否存在。唯一性是指在上述條件下,是否只存在一個解。針對常微分方程的初值問題,皮亞諾存在性定理可判別解的存在性,柯西-利普希茨定理則可以判別解的存在性及唯一性。

針對偏微分方程,柯西-克瓦列夫斯基定理可以判別解的存在性及唯一性。 皮亞諾存在性定理可以判斷常微分方程初值問題的解是否存在。

5樓:匿名使用者

微分方程的特解步驟如下:

一個二階常係數非齊次線性微分方程,首先判斷出是什麼型別的。

然後寫出與所給方程對應的齊次方程。

接著寫出它的特徵方程。由於這裡λ=0不是特徵方程的根,所以可以設出特解。

把特解代入所給方程,比較兩端x同次冪的係數。

舉例如下:

6樓:耐懊鶴

∵齊次方程y''-5y'+6y=0的特徵方程是r²-5r+6=0,則r1=2,r2=3

∴齊次方程y''-5y'+6y=0的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x) (c1,c2是積分常數)

∵設原方程的解為y=(ax²+bx)e^(2x)

代入原方程,化簡整理得-2axe^(2x)+(2a-b)e^(2x)=xe^(2x)

==>-2a=1,2a-b=0

==>a=-1/2,b=-1

∴原方程的一個解是y=-(x²/2+x)e^(2x)

於是,原方程的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x) (c1,c2是積分常數)

∵y(0)=5,y'(0)=1 ==>c1+c2=5,2c1+3c2-1=11

∴c1=3,c2=2

故原方程在初始條件y(0)=5,y'(0)=1下的特解是y=3e^(2x)+2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x)

即y=(3-x-x²/2)e^(2x)+2e^(3x).

7樓:匿名使用者

微分方程的特解怎麼求?你是80我也不會。有時間我告訴你。

8樓:匿名使用者

這個提示非常難的,我覺得具有這方面的學生或者是老師幫來解答,知道你是學生還是什麼?如果你是學生的話,你可以問以前老師,不要不好意思的

一個微分方程求特解的題,請給出詳細步驟,謝謝!

9樓:小肥肥啊

∵齊次方程y''-5y'+6y=0的特徵方程是r²-5r+6=0,則r1=2,r2=3

∴齊次方程y''-5y'+6y=0的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x)  (c1,c2是積分常數)

∵設原方程的解為y=(ax²+bx)e^(2x)

代入原方程

==>a=-1/2,b=-1

∴原方程的一個解是y=-(x²/2+x)e^(2x)

於是,原方程的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x)  (c1,c2是積分常數

∴c1=3,c2=2

故原方程在初始條件y(0)=5,y'(0)=1下的特解是y=3e^(2x)+2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x)

即y=(3-x-x²/2)e^(2x)+2e^(3x)。

此非齊次微分方程的特解怎麼求,微分方程的特解怎麼求

安貞星 二次非齊次微分方程的一般解法 一般式是這樣的ay by cy f x 第一步 求特徵根 令ar br c 0,解得r1和r2兩個值,這裡可以是複數,例如 i 第二步 通解 1 若r1 r2,則y c1 e r1 x c2 e r2 x 2 若r1 r2,則y c1 c2x e r1 x 3 ...

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