假如微分方程形式為y""-2*a*y"+a^2*y=0,那麼它的特徵方程為:
r^2-2*a*r+a^2=0,從而可以解得它的重根為r=a。
按照一般思維,很明顯y=e^(ax)將是它的一個根;但對於二階微分方程而言,因為要積分兩次,所以應該有兩個常數,解的一般形式應該為y=c1*y1+c2*y2;
現在我們假設一般解形式為y=e^(ax)*u(x) (其中u(x)是一個我們需要解的函式)
首先計算下:
y"=a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)
繼續有:
y""=a*{a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)}+ a*e^(ax)*u"(x)+e^(ax)*u""(x)
將這個解代入原微分方程有:
a*{a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)}+ a*e^(ax)*u"(x)+e^(ax)*u""(x)
-2*a*{a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)}
+a^2*e^(ax)*u(x)=0
GO
消元有:
e^(ax)*u""(x)=0
因為e^(ax)不可能為0,所以u""(x)=0,這樣u(x)=c1+c2*x
假如微分方程形式為y""-2*a*y"+a^2*y=0,那麼它的特徵方程為:
r^2-2*a*r+a^2=0,從而可以解得它的重根為r=a。
按照一般思維,很明顯y=e^(ax)將是它的一個根;但對於二階微分方程而言,因為要積分兩次,所以應該有兩個常數,解的一般形式應該為y=c1*y1+c2*y2;
現在我們假設一般解形式為y=e^(ax)*u(x) (其中u(x)是一個我們需要解的函式)
首先計算下:
y"=a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)
繼續有:
y""=a*{a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)}+ a*e^(ax)*u"(x)+e^(ax)*u""(x)
將這個解代入原微分方程有:
a*{a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)}+ a*e^(ax)*u"(x)+e^(ax)*u""(x)
-2*a*{a*e^(ax)*u(x)+e^(ax)*u"(x)}
+a^2*e^(ax)*u(x)=0
GO
消元有:
e^(ax)*u""(x)=0
因為e^(ax)不可能為0,所以u""(x)=0,這樣u(x)=c1+c2*x