二阶常系数非齐次微分方程的通解如何求?

如题所述

二阶常系数非齐次微分方程的通解步骤如下:

对于二阶常系数非齐次微分方程:y+p(x)y+q(x)y= f(x),将其化成标准形式:y+py+qy= f(x),求解对应的齐次微分方程是y+py+qy=0,对于齐次微分方程,特征方程是r^2+pr+ q=0。

根据特征方程的根的情况,三种情况包括两个不相等的实根r1和r2,通解为:y= C1e^(r1x)+C2e^(r2x),两个相等的实根r,通解为:y=(C1+C2x)e^(rx),一对共轭复根r1和r2,通解为:y= e^(r1x)(C1cos(r2x)+C2sin(r2x)。

其中,C1和C2为任意常数。对于非齐次微分方程,可以通过将f(x)表示成某个特殊函数的导数形式,来求得其特解。例如,如果f(x)=P(x)e^λx,其中P(x)为某个多项式,那么特解为:y*=e^(λx)(Q(x)+P(x)/λ),其中Q(x)为某个多项式。

因此二阶常系数非齐次微分方程的通解为:y= y_h+ y*,其中y_h为齐次微分方程的通解,y*为非齐次微分方程的特解。

二阶常系数非齐次微分方程的具体内容:

二阶常系数非齐次微分方程是微分学中的一类常见方程,它的一般形式为y''+p(x)y'+q(x)y= f(x),其中p(x)和q(x)是实函数,f(x)是给定的函数。

这种微分方程通常用来描述各种实际现象,如物理学中的振动问题、经济学中的最优控制问题等等。解决这类微分方程的方法主要有特解法和一般解法,其中特解法适用于一些特殊形式的f(x),而一般解法则适用于所有情况。

对于二阶常系数非齐次微分方程,我们需要先根据方程的特性判断其特征方程的根的种类,然后根据f(x)的形式选择合适的特解或一般解法,并代入原方程求解。

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二阶常系数非齐次微分方程的通解如何求?
对于二阶常系数非齐次微分方程:y+p(x)y+q(x)y= f(x),将其化成标准形式:y+py+qy= f(x),求解对应的齐次微分方程是y+py+qy=0,对于齐次微分方程,特征方程是r^2+pr+ q=0。根据特征方程的根的情况,三种情况包括两个不相等的实根r1和r2,通解为:y= C1e^(r1x)+C2e^(r2x...

如何求二阶常系数非齐次线性微分方程的通解?
代入微分方程解得:a=1\/2 因此微分方程通解为:f(x)=C1e^x+C2e^(-x)+(1\/2)xe^x 将初始条件f(0)=1,f '(0)=1代入得:f(x)=(3\/4)e^x+(1\/4)e^(-x)+(1\/2)xe^x

二阶常系数非齐次线性微分方程怎么求通解?
二阶常系数非齐次线性微分方程的表达式为y''+py'+qy=f(x),特解 1、当p^2-4q大于等于0时,r和k都是实数,y*=y1是方程的特解。2、当p^2-4q小于0时,r=a+ib,k=a-ib(b≠0)是一对共轭复根,y*=1\/2(y1+y2)是方程的实函数解。

如何求二阶常系数非齐次线性微分方程的通解
1、如果f(x)=P(x) ,Pn (x)为n阶多项式。2、如果f(x)=P(x) e'a x,Pn (x)为n阶多项式。二阶常系数非齐次线性微分方程常用的几个:1、Ay''+By'+Cy=e^mx 特解 y=C(x)e^mx 2、Ay''+By'+Cy=a sinx + bcosx 特解 y=msinx+nsinx 3、Ay''+By'+Cy= mx+n ...

二阶常系数非齐次线性微分方程通解公式
二阶常系数非齐次线性微分方程通解公式:y'+py'+qy=f(x)。其中p,q是实常数。自由项f(x)为定义在区间I上的连续函数,即y''+py'+qy=0时,称为二阶常系数齐次线性微分方程。若函数y1和y2之比为常数,称y1和y2是线性相关的;若函数y1和y2之比不为常数,称y1和y2是线性无关的。特征方程...

二阶非齐次线性微分方程的通解结构
1. 如果f(x)=P(x),Pn(x)为n阶多项式;2.如果f(x)=P(x)e^αx,Pn(x)为n阶多项式。二阶常系数齐次线性微分方程 标准形式 y″+py′+qy=0 特征方程 r^2+pr+q=0 通解 1.两个不相等的实根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x)2.两根相等的实根:y=(C1+C2x)e^(r1x)3.一对共轭...

二阶常系数非齐次线性微分方程的通解公式
1、先解对应的齐次方程ay''+by'+cy=0的通解y1 解法:根据特征方程at^2+bt+c=0的解t1,t2的是单根重根和虚根来组解,具体的你查书吧,我手头没书,得到y1=y1(t1,t2)2、求得一组特解y 根据f(x)的形式设计试探特解,求出试探特解的系数,得到y 3、ay''+by'+cy=f(x)的通解:y=y1...

求二阶常系数非齐次微分方程的通解,上图
设u=y',则y''=u',该方程可以化为一个一阶线性齐次方程:u'-u\/x=xe^(x)直接套用公式可以得到 u=x(C+e^(x))积分得到y=xe^(x)-e^(x)+C1x²\/2+C2 其中C1,C2为任意常数.

二阶线性非齐次微分方程通解
二阶常系数非齐次线性微分方程的表达式为y''+py'+qy=f(x),其特解y*设法分为:1.如果f(x)=P(x),Pn(x)为n阶多项式;2.如果f(x)=P(x)e^αx,Pn(x)为n阶多项式。二阶线性微分方程其实可以通过凑微分降阶法求解,但过程略微复杂,不过相应的过程却能充分体现分离变量法。值得一提的是,...

关于二阶常系数非齐次线性微分方程求通解
如果是(ax+b)e^cx的形式,大部分出的题是比较简单的特解,比如a=1,b=1之类的;如果比较复杂,你可以把xe^cx和e^cx分开求导,再乘以a和b列方程组

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