求二階常係數線性非齊次微分方程yy x 2的通解

時間 2021-08-30 23:46:04

1樓:帖菲支琬

性非齊次微分方程的通解=對應齊次微分方程的通解+特解求解過程大致分以下兩步進行:

1、求對應齊次微分方程y''-y=0...(1)的通解,方程(1)的特徵方程為r^2-1=0,則r=1,-1

從而方程(1)的通解就是y=ce^x+de^(-x),c、d為待求量,這裡還需用到兩個邊界條件,不知有沒有,就是f(0)=a,f『(0)=b,a、b均為已知,用於帶入通解以確定待求量c、d,否則就無法求了。

2、假設第一步中所需條件已知,現在就可以求特解了,構造一個帶引數的特解(待定係數法),帶入原方程,根據同類項對比就能解出係數,這裡就構造如下待定特解:y=a0+a1*x+a2*x^2,帶入原方程,可解得a0,a1,a2,這樣就求出了特解

2樓:慈寄竹敬癸

是不是可以觀察出來呢?

若y=-x^2,則y''-y=x^2-2

令y=-x^2-2,則y''-y=x^2

故y=-x^2-2,是方程的特解

要求通解,容易想到(e^x)''-e^x=0及[e^(-x)]''-[e^(-x)]=0

故通解為y=-x^2-2+c[1]e^x+c[2]e^(-x)

求二階常係數非齊次線性微分方程y"-y'-2y=x的特解

3樓:卯又琴菅騰

齊次方程y''-y'-2y=0的特徵方抄程:r^2-r-2=0(r-2)(r+1)=0

r1=2

r2=-1

以上齊次方程y=c1e^(2x)+c2e^(-x)方程右邊f(x)e^(入x)=xe^(0x)入=0不是特徵方程的根。

故設y=ax+b

(因為x是一次的)

y'=a

y''=0代入原方程y''-y'-2y=x0-a-2(ax+b)=x

-2ax+b-a=x

-2a=1

a=-1/2

b-a=0

a=b=-1/2

特解為:y=-1/2x-1/2

通解為:y=c1e^(2x)+c2e^(-x)-1/2x-1/2

二階常係數線性微分方程y"+y=0的通解

4樓:胖大熙

二階常係數線性微分方程y"+y=0的通解為-xex+x+2。

因為常係數線性齊次微分方程y"+y=0的通解為:y=(c1+c2 x)ex,故 r1=r2=1為其特徵方程的重根,且其特徵方程為(r-1)2=r2-2r+1,對於非齊次微分方程為y″-2y′+y=x,設其特解為 y*=ax+b,代入y″-2y′+y=x 可得,0-2a+(ax+b)=x。

整理可得(a-1)x+(b-2a)=0,所以 a=1,b=2。所以特解為 y*=x+2,將y(0)=2,y(0)=0 代入可得,c1=0,c2=-1。故所求特解為 y=-xex+x+2。

故答案為-xex+x+2。

微分方程求解注意:

數學領域對微分方程的研究著重在幾個不同的面向,但大多數都是關心微分方程的解。只有少數簡單的微分方程可以求得解析解。不過即使沒有找到其解析解,仍然可以確認其解的部分性質。

在無法求得解析解時,可以利用數值分析的方式,利用電腦來找到其數值解。 動力系統理論強調對於微分方程系統的量化分析,而許多數值方法可以計算微分方程的數值解,且有一定的準確度。

5樓:姬覓晴

故答案為-xex+x+2。

因為常係數線性齊次微分方程y"+y=0的通解為:

y=(c1+c2 x)ex,

故 r1=r2=1為其特徵方程的重根,且其特徵方程為(r-1)2=r2-2r+1,

故 a=-2,b=1。

對於非齊次微分方程為y″-2y′+y=x,設其特解為 y*=ax+b,

代入y″-2y′+y=x 可得,

0-2a+(ax+b)=x,

整理可得

(a-1)x+(b-2a)=0,

所以 a=1,b=2。

所以特解為 y*=x+2,

通解為 y=(c1+c2 x)ex +x+2.將y(0)=2,y(0)=0 代入可得,

c1=0,c2=-1。

故所求特解為 y=-xex+x+2。

故答案為-xex+x+2。

6樓:

得出根為:1+2i和1-2i k^2+pk+q=0,根據p=-(a+b)=-2,q=1+4=5

求下列二階常係數非齊次線性微分方程的通解

7樓:匿名使用者

(7)解:∵齊次方程y"+3y'+2y=0的特徵方程是r²+3r+2=0,則它的特徵根是r1=-1,r2=-2

∴此齊次方程的通解是 y=c1e^(-x)+c2e^(-2x) (c1,c2是積分常數)

於是,設原方程的解為 y=ax+b,代入原方程,化簡得 2ax+3a+2b=2x-1

==>2a=2,3a+2b=-1

==>a=1,b=-2

==>y=x-2

則 y=x-2是原方程的一個特解

故 原方程的通解是y=c1e^(-x)+c2e^(-2x)+x-2。

二階常係數非齊次線性微分方程的通解公式 5

8樓:匿名使用者

這類微分方程來

有固定解法自

ay''+by'+cy=f(x)

1、先解bai

對應du的齊次方程zhiay''+by'+cy=0的通解y1解法:根據特徵方程at^2+bt+c=0的解t1,t2的是單根重根和虛根dao來組解,具體的你查書吧,我手頭沒書,得到y1=y1(t1,t2)

2、求得一組特解y*

根據f(x)的形式設計試探特解,求出試探特解的係數,得到y*3、ay''+by'+cy=f(x)的通解:y=y1+y*

9樓:水岸落日

做變數替換u = y',則方程變為2u +5ü= 15x ^ 2 +2 x +6

在一個固定的公式與積分符號的原型大量的這種形式是非常複雜的,自己開啟的書上線

二階非齊次微分方程通解的問題,二階線性齊次微分方程通解求法

首先,y ax 2 bx c並不是這個微分方程的通解形式,而是非齊次項x 2對應的特解形式。因為左式有y,而右式為x 2,所以特解y的最高階不會超過x 2,因而設特解為y ax 2 bx c 這道題用特徵值法求解,特徵方程 y r 2 1 0.求得 r i,因此齊次方程的通解形式為 y acosx ...

已知某二階線性非齊次微分方程的解,求此微分方程

光信建昭 y1 xe x,y2 xe x e x,y3 xe x e 2x e x 那麼y2 y1 e x,y3 y2 e 2x是二階線性齊次微分方程的兩個解 故二階線性齊次微分方程的特解c1e x c2e 2x,1,2是特徵根,二階線性齊次微分方程為 y y 2y 0 設y y 2y f x y1...

二階常係數線性微分方程y y 0的通解

胖大熙 二階常係數線性微分方程y y 0的通解為 xex x 2。因為常係數線性齊次微分方程y y 0的通解為 y c1 c2 x ex,故 r1 r2 1為其特徵方程的重根,且其特徵方程為 r 1 2 r2 2r 1,對於非齊次微分方程為y 2y y x,設其特解為 y ax b,代入y 2y y...