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一阶线性微分方程求特解、二阶常系数特解

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⼀阶线性微分⽅程求特解、⼆阶常系数特解

⼀阶线性微分⽅程求特解(附图).

^let

u= (x^3+1)y

du/dx = (x^3+1) dy/dx + 3x^2. y//

y' +3x^2.y/(x^3+1) = y^2.(x^3+1). sinx(x^3+1)y' +3x^2.y = y^2.(x^3+1)^2. sinxdu/dx = u^2 .sinx∫ du/u^2 = ∫ sinx dx1/u = cosx +C

1/[(x^3+1)y] = cosx +Cy(0) =1

1= 1 +C=> C=0

1/[(x^3+1)y] = cosxy= 1/[cosx .(x^3+1)]

微分⽅程的特解怎么求

⼀般式是这样的ay''+by'+cy=f(x)第⼀步:求特征根

令ar²+br+c=0,解得r1和r2两个值,(这⾥可以是复数,例如(βi)²=-β²)第⼆步:通解

1、若r1≠r2,则y=C1*e^(r1*x)+C2*e^(r2*x)2、若r1=r2,则y=(C1+C2x)*e^(r1*x)

3、若r1,2=α±βi,则y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx)

第三步:特解

f(x)的形式是e^(λx)*P(x)型,(注:P(x)是关于x的多项式,且λ经常为0)

则y*=x^k*Q(x)*e^(λx) (注:Q(x)是和P(x)同样形式的多项式,例如P(x)是x²+2x,则设Q(x)为ax²+bx+c,abc都是待定系数)1、若λ不是特征根 k=0 y*=Q(x)*e^(λx)2、若λ是单根 k=1 y*=x*Q(x)*e^(λx)

3、若λ是⼆重根 k=2 y*=x²*Q(x)*e^(λx)(注:⼆重根就是上⾯解出r1=r2=λ)f(x)的形式是e^(λx)*P(x)cosβx或e^(λx)*P(x)sinβx1、若α+βi不是特征根,y*=e^λx*Q(x)(Acosβx+Bsinβx)

2、若α+βi是特征根,y*=e^λx*x*Q(x)(Acosβx+Bsinβx)(注:AB都是待定系数)第四步:解特解系数

把特解的y*'',y*',y*都解出来带回原⽅程,对照系数解出待定系数。最后结果就是y=通解+特解。通解的系数C1,C2是任意常数。拓展资料:微分⽅程

微分⽅程指描述未知函数的导数与⾃变量之间的关系的⽅程。微分⽅程的解是⼀个符合⽅程的函数。⽽在初等数学的代数⽅程,其解是常数值。⾼数常⽤微分表唯⼀性

存在定⼀微 分程及约束条件,判断其解是否存在。唯⼀性是指在上述条件下,是否只存在⼀个解。针对常微分⽅程的初值问题,⽪亚诺存在性定理可判别解的存在性,柯西-利普希茨定理则可以判别解的存在性及唯⼀性。针对偏微分⽅程,柯西-克⽡列夫斯基定理可以判别解的存在性及唯⼀性。 ⽪亚诺存在性定理可以判断常微分⽅程初值问题的解是否存在。

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