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  • 1 # 陽光魯寧

    如果右邊為多項式,則特解就設為次數一樣的多項式;

    如果右邊為多項項乘以e^(ax)的形式,那就要看這個a是不是特徵根:

    如果a不是特徵根,那就將特解設為同次多項式乘以e^(ax);

    如果a是一階特徵根,那這個特解就要在上面的基礎上乘以一個x;

    如果a是n重特徵根,那這個特解就要在上面的基礎上乘以x^n。

    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)

    擴充套件資料:

    求通解在歷史上曾作為微分方程的主要目標,一旦求出通解的表示式,就容易從中得到問題所需要的特解。也可以由通解的表示式,瞭解對某些引數的依賴情況,便於引數取值適宜,使它對應的解具有所需要的效能,還有助於進行關於解的其他研究。

    後來的發展表明,能夠求出通解的情況不多,在實際應用中所需要的多是求滿足某種指定條件的特解。當然,通解是有助於研究解的屬性的,但是人們已把研究重點轉移到定解問題上來。

    這是微分方程論中一個基本的問題,數學家把它歸納成基本定理,叫做存在和唯一性定理。因為如果沒有解,而我們要去求解,那是沒有意義的;如果有解而又不是唯一的,那又不好確定。因此,存在和唯一性定理對於微分方程的求解是十分重要的。

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