齊次線性微分方程的通解
解:∵齊次方程y"-6y'+9y=0的特徵方程是r^2-6r+9=0,則r=3(二重實根)
∴此齊次方程的通解是y=(c1x+c2)e^(3x)
(c1,c2是常數)
∵設原方程的解為y=(ax^3+bx^2)e^(3x)
代入原方程,得(6ax+2b)e^(3x)=(x+1)e^(3x)
==>6a=1,2b=1
==>a=1/6,b=1/2
∴y=(x^3/6+x^2/2)e^(3x)是原方程的一個解
故原方程的通解是y=(c1x+c2)e^(3x)+(x^3/6+x^2/2)e^(3x),即y=(x^3/6+x^2/2+c1x+c2)e^(3x)。
解:∵齊次方程y"-6y'+9y=0的特徵方程是r^2-6r+9=0,則r=3(二重實根) ∴此齊次方程的通解是y=(c1x+c2)e^(3x) (c1,c2是常數) ∵設原方程的解為y=(ax^3+bx^2)e^(3x) 代入原方程,得(6ax+2b)e^(3x)=(x+1)e^(3x) ==>6a=1,2b=1 ==>a=1/6,b=1/2 ∴y=(x^3/6+x^2/2)e^(3x)是原方程的一個解 故原方程的通解是y=(c1x+c2)e^(3x)+(x^3/6+x^2/2)e^(3x),即y=(x^3/6+x^2/2+c1x+c2)e^(3x)。
二階齊次、非齊次線性微分方程的解的特點與解的結構,你應該知道吧一階齊次、非齊次線性微分方程的解的特點與解的結構也是類似的.
解的特點:
一階齊次:兩個解的和還是解,一個解乘以一個常數還是解
一階非齊次:兩個解的差是齊次方程的解,非齊次方程的一個解加上齊次方程的一個解還是非齊次方程的解
通解的結構:
一階齊次:y=Cy1,y1是齊次方程的一個非零解
一階非齊次:y=y*+Cy1,其中y*是非齊次方程的一個特解,y1是相應的齊次方程的一個非零特解
齊次線性微分方程的通解
齊次微分方程的通解公式是:y'=f(y/x),其中 f 是已知的連續方程。求解齊次微分方程的關鍵是作變換u=y/x,即y=ux ,它可以把方程轉換為關於u與x的可分離變量的方程,此時有y'=u+xu',代入原方程即可得可分離變量的方程u+xu'=f(u) ,分離變量並積分即可得到結果,需要注意的是,最後應把 u=y/x代入,並作必要的變形。