求解常微分方程

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方程为:

为欧拉方程,采用传统的解法

那么

因此

从而

并有

因此原方程化为

这时候可以采用待定系数法求特解,通过特征根法求对应齐次方程的基础解系

(1)待定系数法求特解

由于上式中几个导数的加减得到关于t的单项式(多项式),因此可以猜想y是关于t的多项式,设

那么

代入最后的微分方程得到

对比系数,得

因此求得特解为

(2)特征值法求基础解系

最后的非齐次微分方程对应的齐次方程为

对应的特征方程为

得到三个特征根为

这里得到的是数值解,如果要根式解,可以通过盛金公式自己计算。

这三个特征根分别记为

因此齐次方程的基础解系为

因此齐次方程的通解为

综上所述,非齐次方程的通解为

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赛恩科仪
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