微分方程相关,知道特解求通解和其方程
2个回答
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首先要说,你这个分类是有问题的,因为微分方程、线性方程只是两个完全不同的分类,可以是微分线性、微分非线性、线性、非线性。最好你带着教科书看比较好。
你提这个问题,应该知道线性方程长什么样子了吧?
x^n+a1x^(n-1)+a2x^(n-2)+…+a(n-1)x+an=0
这就是线性方程。右端等于0,说明它是齐次方程;右端不等于0,说明它是非齐次方程。
这是针对齐次方程、非齐次方程来说的。
那么微分方程类似,无非是左端x的k次方通通变成x关于t的k阶导数。
即x^(n)+a1*x^(n-1)+…+a(n-1)*x'+an*x=0
(x^(k)就是x的k阶导数)
同理,右端等于0,这是一个齐次微分方程,求出来的解就是通解x(t);如果右端不等于0,而是一个f(t),那么求出来的解就是一个满足右端是f(t)的特解x*(t)!!!
整个微分方程的解x=x(t)+x*(t)!!!
你提这个问题,应该知道线性方程长什么样子了吧?
x^n+a1x^(n-1)+a2x^(n-2)+…+a(n-1)x+an=0
这就是线性方程。右端等于0,说明它是齐次方程;右端不等于0,说明它是非齐次方程。
这是针对齐次方程、非齐次方程来说的。
那么微分方程类似,无非是左端x的k次方通通变成x关于t的k阶导数。
即x^(n)+a1*x^(n-1)+…+a(n-1)*x'+an*x=0
(x^(k)就是x的k阶导数)
同理,右端等于0,这是一个齐次微分方程,求出来的解就是通解x(t);如果右端不等于0,而是一个f(t),那么求出来的解就是一个满足右端是f(t)的特解x*(t)!!!
整个微分方程的解x=x(t)+x*(t)!!!
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题目不奇怪,习惯死套例题就说明你学得还不活。
只要搞清楚几个概念:
(1)非齐次方程的两个特解之差,一定是对应齐次方程的特解。
那么Y1=y1-y3=e^(-x),Y3=y2-y1=e^(-x)-e^(2x)就是对应齐次方程的两个特解。
(2)齐次方程的特解有线性性质,所以Y2=Y1-Y2=e^(2x)也是齐次方程的一个特解。
所以齐次方程的通解为C1*Y1+C1*Y2=C1*e^(-x)+C2*e^(2x).
说明特征根为
r1=-1,r2=2。特征方程为
r^2-r-2=0。
原齐次方程为
y''-y'-2y=0。
(3)非齐次方程的任一个特解减去齐次方程特解的线性组合,得到的函数仍然是非齐次方程的一个特解。
所以y3-(Y2-Y1)=x*e^x是非齐次方程的一个特解。
通解为y=C1*e^(-x)+C2*e^(2x)+x*e^x。
将y3=x*e^x代入y''-y'-2y=f(x),可得f(x)=(1-2x)e^x。
所以原方程为y''-y'-2y=(1-2x)e^x。
只要搞清楚几个概念:
(1)非齐次方程的两个特解之差,一定是对应齐次方程的特解。
那么Y1=y1-y3=e^(-x),Y3=y2-y1=e^(-x)-e^(2x)就是对应齐次方程的两个特解。
(2)齐次方程的特解有线性性质,所以Y2=Y1-Y2=e^(2x)也是齐次方程的一个特解。
所以齐次方程的通解为C1*Y1+C1*Y2=C1*e^(-x)+C2*e^(2x).
说明特征根为
r1=-1,r2=2。特征方程为
r^2-r-2=0。
原齐次方程为
y''-y'-2y=0。
(3)非齐次方程的任一个特解减去齐次方程特解的线性组合,得到的函数仍然是非齐次方程的一个特解。
所以y3-(Y2-Y1)=x*e^x是非齐次方程的一个特解。
通解为y=C1*e^(-x)+C2*e^(2x)+x*e^x。
将y3=x*e^x代入y''-y'-2y=f(x),可得f(x)=(1-2x)e^x。
所以原方程为y''-y'-2y=(1-2x)e^x。
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