常系数非齐次线性微分方程y*如何设

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问题描述:

常系数非齐次线性微分方程怎么解

推荐答案

2023-10-23 20:22:10

如果f(x)=P(x),Pn(x)为n阶多项式。

若0不是特征值,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^λx中,k=0,λ=0;因为Qm(x)与Pn(x)为同次的多项式,所以Qm(x)设法要根据Pn(x)的情况而定。

比如如果Pn(x)=a(a为常数),则设Qm(x)=A(A为另一个未知常数);如果Pn(x)=x,则设Qm(x)=ax+b;如果Pn(x)=x^2,则设Qm(x)=ax^2+bx+c。

若0是特征方程的单根,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^λx中,k=1,λ=0,即y*=x*Qm(x)。

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

类比线性代数方程:

a1 x1 + a2 x2 + … + an xn = c

是非齐次的,因为未知数 xi 的次数是 1,但常数项是 0 次的。

a1 x1 + a2 x2 + … + an xn = 0

就只有 1 次项,所以称为齐次的。

其他答案

2023-10-23 20:22:10

解其对应的齐次常系数线性微分方程时,其解必定含有一个任意常数c,把常数c看作是个变量,并假定就是非齐次常系数线性微分方程的一个特解.将其代入非齐次常系数线性微分方程,再次确定c(x)..这种方法就叫常数变易法.

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