微分方程的特解該怎麼設,我看了好多例題,為什麼全部設的都不一樣,有沒有對高數比較瞭解的給我詳細的說

2021-05-11 19:50:35 字數 3101 閱讀 5866

1樓:匿名使用者

根據經驗猜,也可以考慮用變異常數法(不用猜,但繁瑣)。

2樓:內九十九

^^^^特徵值bai2,3,xe^(2x)的指數悉數一個相等關du,所以設特解zhiy*=(b0x+b1)e^dao2x;把特解y*=(b0x+b1)e^2xy*'=(b0+2b0x+2b1)e^2xy*''=(2b0+4b0x+4b1+2b0)e^2x代入代內入方程y*''-5y*'+6y*=xe^(2x)合併容同悉數就得到結果了

各位大佬,高數非齊次線性微分方程的特解y*怎麼設?就是qm(x),怎麼設。

3樓:粒下

二階常係數非齊次線性微分方程的表示式為y''+py'+qy=f(x),其特解y*設法分三種情況。

1、如果f(x)=p(x),pn(x)為n階多項式。

若0不是特徵值,在令特解y*=x^k*qm(x)*e^λx中,k=0,λ=0;因為qm(x)與pn(x)為同次的多項式,所以qm(x)設法要根據pn(x)的情況而定。

比如如果pn(x)=a(a為常數),則設qm(x)=a(a為另一個未知常數);如果pn(x)=x,則設qm(x)=ax+b;如果pn(x)=x^2,則設qm(x)=ax^2+bx+c。

若0是特徵方程的單根,在令特解y*=x^k*qm(x)*e^λx中,k=1,λ=0,即y*=x*qm(x)。

若0是特徵方程的重根,在令特解y*=x^k*qm(x)*e^λx中,k=2,λ=0,即y*=x^2*qm(x)。

2、如果f(x)=p(x)e^αx,pn(x)為n階多項式。

若α不是特徵值,在令特解y*=x^k*qm(x)*e^αx中,k=0,即y*=qm(x)*e^αx,qm(x)設法要根據pn(x)的情況而定。

若α是特徵方程的單根,在令特解y*=x^k*qm(x)*e^αx中,k=1,即y*=x*qm(x)*e^αx。

若α是特徵方程的重根,在令特解y*=x^k*qm(x)*e^λx中,k=2,即y*=x^2*qm(x)*e^αx。

3、如果f(x)=[pl(x)cos(βx)+pn(x)sin(βx)]e^αx,pl(x)為l階多項式,pn(x)為n階多項式。

若α±iβ不是特徵值,在令特解y*=x^k*[rm1(x)cos(βx)+rm2(x)sin(βx)]e^αx中,k=0,m= max ,rm1(x)與rm2(x)設法要根據pl(x)或pn(x)的情況而定(同qm(x)設法要根據pn(x)的情況而定的原理一樣)。

即y*=[rm1(x)cos(βx)+rm2(x)sin(βx)]e^αx

若α±iβ不是特徵值,在令特解y*=x^k*[rm1(x)cos(βx)+rm2(x)sin(βx)]e^αx中,k=1,即y*=x*[rm1(x)cos(βx)+rm2(x)sin(βx)]e^αx。

4樓:匿名使用者

如圖qm(x)是與pm(x)同次的多項式

舉個例子

二階微分方程為……=2e^x

此時pm(x)=2

設qm(x)=b

如果二階微分方程為……=2xe^x

設qm(x)=ax+b

如果二階微分方程為……=2x²e^x

設qm(x)=ax²+bx+c(不過這種情況的題目很少很少見,我是沒見過)

rm(x)是m次多項式,m=max

什麼意思呢?

跟上面的類似。

假設二階微分方程為……e^x(2cosx+2sinx)明顯此時為pl(x)=pn(x)=2,那麼就是x^0設rm1(x)=a,rm2(x)=b

如果二階微分方程為……e^x(2xcosx+2sinx)這時候最大次數是x^1,

所以設rm1(x)=ax+b,rm2(x)=cx+d二次方的我就不列舉了,很少見。

5樓:命定

先將原方程等號右端的自由項看成 f(x)=x^k · pm(x) · e^λx 方程①

1、對應題主的情況一,qm(x)=b0

原方程 y"+y'-2y=2e^x

原方程對應的齊次特徵方程 r^2+r-2=0,

齊次特徵根 r1=1

r2=-2

然後看到原方程等號右端為 2e^x,

將 2e^x 與 x^k·pm(x)·e^λx 比較,很明顯可以看出λ=1

λ=1=r1,而λ≠r2,可以看到λ為單特徵根因為只與其中的一個r1相等

所以k=1,因為單特徵根所以k取1。

還記得回答頂部的方程①嗎?

方程①變成了 f(x)=x^1 · pm(x) · e^1x =x · e^x · pm(x)

發現m還不知道,再將 x·e^x·pm(x) 與 2e^x 比較,

很明顯可以看出pm(x)=2,所以設qm(x)=b0,常數對應常數嘛

因為 f(x)=x·e^x·pm(x) 中的x是根據k取得,跟pm(x)無關

e^x是根據λ取得,跟pm(x)也無關。

所以 pm(x) 只可能與 2e^x 的常數2有關。既然pm(x)只與常數有關,

那就設qm(x)為一個常數b0

所以 y*=x^k · pm(x) · e^λx

最後設為 y*=b0 · x · e^x

2、對應題主的情況二,qm(x)=b0x+b1

同理原方程 y"-3y'+2y=x·e^2x

r1=1,r2=2

比較e^2x與e^λx,所以λ=2

λ=2=r2,所以λ為單特徵根,所以k=1

此時原方程等號右端還有一個 x ,就是留下來對比pm(x)的

所以 qm(x) 設為 b0x+b1 形式

所以最後y*=x^k · qm(x) · e^λx = x · (b0x+b1) · e^2x

即y*= x · (b0x+b1) · e^2x

3、對應題主的情況三,qm(x)=b0x^2+b1x+b2

原方程 2y"+5y'=5x^2-2x-1

r1=0

r2=-5/2

對比λ=0=r1,所以k取1,

而pm(x)要去對應5x^2-2x-1,所以qm(x)設為b0x^2+b1x+b2

所以最後y*=x^k · qm(x) · e^0 = x · (b0x^2+b1x+b2) = b0x^3+b1x^2+b2x

即y* = b0x^3+b1x^2+b2x

高數微分方程通解特解,微分方程的特解怎麼求

因表示式為cosx 設待定特 解為y acosx bsinx 這是固定用法,a,b為待定係數 代入微分方程y y cosx得 acosx bsinx acosx bsinx cosx 即,回答 2acosx 2bsinx cosx比較係數得到 2a 1,2b 0 特解為y 1 2 cosx 微分方程...

二階微分方程特解怎麼求的呀謝謝,微分方程的特解怎麼求

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