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  • 1 # 半夏半心南巷花開

    對應的齊次方程為

    y"+y=0

    特徵方程r2+1=0

    r=±i

    λ=0,不是特徵根,k=0

    原方程的特解形式可設為y*=ax2+bx+c

    y*"=2ax+b

    y*"=2a

    y*"+y*=ax2+bx+2a+c=x2

    a=1,b=0,2a+c=0

    解得c=-2

    所以特解y*=x2-2

  • 2 # 使用者8616219450500

    y""+3y"+2y=3e^(-2x)

    (1)先求齊次方程的通解

    特徵方程

    r2+3r+2=0

    (r+2)(r+1)=0

    得r=-1或r=-2

    所以齊次通解Y=C1e^(-x)+C2e^(-2x)

    (2)再求非齊次的特解

    根據已知λ=-2是特徵方程的單根,所以k=1

    設y*=xae^(-2x)

    y*"=ae^(-2x)-2xae^(-2x)

    y*""=-2ae^(-2x)-2ae^(-2x)+4xae^(-2x)

    代入原方程得

    -2ae^(-2x)-2ae^(-2x)+4xae^(-2x)+3[ae^(-2x)-2xae^(-2x)]+2xae^(-2x)=3e^(-2x)

    -ae^(-2x)=3e^(-2x)

    得a=-3

    所以y*=-3xe^(-2x)

    綜上,該非齊次的通解為

    y=Y+y*=C1e^(-x)+C2e^(-2x)-3xe^(-2x)

  • 3 # 王萌萌0207

    一般式是這樣的ay""+by"+cy=f(x)

    第一步:求特徵根

    令ar²+br+c=0,解得r1和r2兩個值,(這裡可以是複數,例如(βi)²=-β²)

    第二步:通解

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

    2、若r1=r2,則y=(C1+C2x)*e^(r1*x)

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

    第三步:特解

    f(x)的形式是e^(λx)*P(x)型,(注:P(x)是關於x的多項式,且λ經常為0)

    則y*=x^k*Q(x)*e^(λx) (注:Q(x)是和P(x)同樣形式的多項式,例如P(x)是x²+2x,則設Q(x)為ax²+bx+c,abc都是待定係數)

    1、若λ不是特徵根 k=0 y*=Q(x)*e^(λx)

    2、若λ是單根 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)sinβx

    1、若α+βi不是特徵根,y*=e^λx*Q(x)(Acosβx+Bsinβx)

    2、若α+βi是特徵根,y*=e^λx*x*Q(x)(Acosβx+Bsinβx)(注:AB都是待定係數)

    第四步:解特解係數

    把特解的y*"",y*",y*都解出來帶回原方程,對照係數解出待定係數。

    最後結果就是y=通解+特解。

    通解的係數C1,C2是任意常數。

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