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  • 1 # 使用者4088979902586

    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

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