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二阶常系数齐次线性微分方程通解形式是什么

发布网友 发布时间:2024-10-01 05:45

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热心网友 时间:2024-10-21 20:00

二阶常系数齐次线性微分方程的一般形式为:\( y'' + p(x) y' + q(x) y = 0 \),其中 \( p(x) \) 和 \( q(x) \) 是关于 \( x \) 的函数,它们是常数时,方程成为常系数齐次线性微分方程。其特征方程为 \( r^2 + p(x)r + q(x) = 0 \)。
根据判别式 \( \Delta = p(x)^2 - 4q(x) \) 的符号,方程的通解有以下三种情况:
1. 当 \( \Delta = p(x)^2 - 4q(x) > 0 \) 时,特征方程有两个不相等的实数根 \( r_1 \) 和 \( r_2 \),通解的形式为:
\[ y(x) = C_1 e^{r_1 x} + C_2 e^{r_2 x} \]
2. 当 \( \Delta = p(x)^2 - 4q(x) = 0 \) 时,特征方程有一个重根 \( r_1 = r_2 \),通解为:
\[ y(x) = (C_1 + C_2 x) e^{r_1 x} \]
3. 当 \( \Delta = p(x)^2 - 4q(x) < 0 \) 时,特征方程具有共轭复数根 \( r_1 = a - biB \) 和 \( r_2 = a + biB \),其中 \( B \) 是正数,通解为:
\[ y(x) = e^{ax x} (C_1 \cos(Bx) + C_2 \sin(Bx)) \]
最简单的常微分方程是只含有一个未知数,且未知数是一个实数函数的方程。但未知数也可能是一个向量函数或矩阵函数,这样的方程可以对应一个由多个常微分方程构成的系统。
二阶常系数齐次线性微分方程通解形式是什么

二阶常系数齐次线性微分方程的一般形式为:\( y'' + p(x) y' + q(x) y = 0 \),其中 \( p(x) \) 和 \( q(x) \) 是关于 \( x \) 的函数,它们是常数时,方程成为常系数齐次线性微分方程。其特征方程为 \( r^2 + p(x)r + q(x) = 0 \)。根据判别式 \( \Delta ...

二阶常系数齐次线性微分方程有什么通解公式?

二阶微分方程的通解公式: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。特征方程为:λ^2+p...

二阶齐次微分方程的通解是什么?

二阶齐次微分方程的通解是:y=e^(αx)(C1cos(βx)+C2*sin(βx))。二阶常系数齐次线性微分方程一般形式为:y"+py’+qy=0 ,其中p,q为常数。以r^k代替上式中的y(k)(k=0,1,2) ,得一代数方程:r²+pr+q=0,这方程称为微分方程的特征方程,按特征根的情况,可直接写出方程...

请问:二阶常系数齐次微分方程怎样求通解?

原二阶常系数齐次线性微分方程为y"+y'-12y=0其通解为y=C1e3x+C2e-4x.$(2)由r1=0,r2=2知,原微分方程对应的特征方程为r2-2r=0因此,原二阶常系数齐次线性微分方程为y"-2y'=0其通解为y=C1+C2e2x.$(3)由r1=5,

二阶常系数齐次线性微分方程是什么?

二阶常系数齐次线性微分方程定义为形如y'' + py' + qy = 0的微分方程,其中p和q是常数。此类方程中没有自由项,即没有f(x)。当方程中的自由项存在时,它将变成非齐次线性微分方程。该方程的标准形式是y'' + py' + qy = 0。特征方程是r^2 + pr + q = 0,它用于寻找方程的根。通...

二阶常系数齐次线性微分方程 通解

结论是:对于二阶常系数齐次线性微分方程 \( y'' - 2y' + 5y = 0 \),通过设 \( y = e^{f(x)} \),我们得到了一个特征方程 \( [f'(x)]^2 + f''(x) - 2f'(x) + 5 = 0 \),其特征根为复数 \( a = 1 \pm 2i \)。解的形式为 \( y = e^{ax+b} \),...

常系数二阶齐次线性微分方程的通解

对于二阶齐次线性微分方程的通解,我们首先理解其基本概念。假设方程形式为:设原方程为[公式],其特征方程为[公式]。1. 当[公式]有两个不相等的实根[公式]和[公式]时,通解可以表示为[公式],其中C1和C2是任意常数。2. 如果特征方程有两个共轭复根[公式],则通解形式为[公式],同样C1和C2为任意...

二阶常系数齐次线性微分方程通解

二阶常系数齐次线性微分方程通解如下:常系数线性微分方程:y″′-2y″+y′-2y=0,①,①对应的特征方程为:λ3-2λ2+λ-2=0,②,将②化简得:(λ2+1)(λ-2)=0,求得方程②的特征根分别为:λ1=2,λ2=±i,于是方程①的基本解组为:e2x,cosx,sinx,从而方程①的通解为:y(...

什么是二阶常系数齐次线性微分方程?如何求解?

方程通解为:y=1+C1(x-1)+C2(x^2-1)。二阶常系数线性微分方程是形如y''+py'+qy=f(x)的微分方程,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...

二阶常系数线性齐次微分方程的通解

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