應用高等數學常微分方程通解,特解怎麼求

2021-04-18 17:06:28 字數 5501 閱讀 4295

1樓:清漸漠

求解可分離bai變數的微分方程的du方法為:

(1)將方程分離變

zhi量得到:dyg(y)=f(x)dx;

(2)等式dao兩端求積分

回,得通解:∫

答dyg(y)=∫f(x)dx+c.

例如:一階微分方程

dy/dx=f(x)g(y)

第二步dy/(g(y)dx)=f(x)

第三步∫(dy/g(y))=∫f(x)dx+c得通解。

微分方程的特解怎麼求

2樓:安貞星

二次非齊次微分方程的一般解法

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。

拓展資料:

微分方程

微分方程指描述未知函式的導數與自變數之間的關係的方程。微分方程的解是一個符合方程的函式。而在初等數學的代數方程,其解是常數值。

高數常用微分表

唯一性存在定一微 分程及約束條件,判斷其解是否存在。唯一性是指在上述條件下,是否只存在一個解。針對常微分方程的初值問題,皮亞諾存在性定理可判別解的存在性,柯西-利普希茨定理則可以判別解的存在性及唯一性。

針對偏微分方程,柯西-克瓦列夫斯基定理可以判別解的存在性及唯一性。 皮亞諾存在性定理可以判斷常微分方程初值問題的解是否存在。

3樓:匿名使用者

微分方程的特解步驟如下:

一個二階常係數非齊次線性微分方程,首先判斷出是什麼型別的。

然後寫出與所給方程對應的齊次方程。

接著寫出它的特徵方程。由於這裡λ=0不是特徵方程的根,所以可以設出特解。

把特解代入所給方程,比較兩端x同次冪的係數。

舉例如下:

4樓:耐懊鶴

∵齊次方程y''-5y'+6y=0的特徵方程是r²-5r+6=0,則r1=2,r2=3

∴齊次方程y''-5y'+6y=0的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x) (c1,c2是積分常數)

∵設原方程的解為y=(ax²+bx)e^(2x)

代入原方程,化簡整理得-2axe^(2x)+(2a-b)e^(2x)=xe^(2x)

==>-2a=1,2a-b=0

==>a=-1/2,b=-1

∴原方程的一個解是y=-(x²/2+x)e^(2x)

於是,原方程的通解是y=c1e^(2x)+c2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x) (c1,c2是積分常數)

∵y(0)=5,y'(0)=1 ==>c1+c2=5,2c1+3c2-1=11

∴c1=3,c2=2

故原方程在初始條件y(0)=5,y'(0)=1下的特解是y=3e^(2x)+2e^(3x)-(x²/2+x)e^(2x)

即y=(3-x-x²/2)e^(2x)+2e^(3x).

5樓:匿名使用者

微分方程的特解怎麼求?你是80我也不會。有時間我告訴你。

6樓:匿名使用者

這個提示非常難的,我覺得具有這方面的學生或者是老師幫來解答,知道你是學生還是什麼?如果你是學生的話,你可以問以前老師,不要不好意思的

微分方程的通解怎麼求

7樓:匿名使用者

微分方程的解通常是一個函式表示式y=f(x),(含一個或多個待定常數,由初始條件確定)。

例如:其解為:

其中c是待定常數;

如果知道

則可推出c=1,而可知 y=-\cos x+1。

一階線性常微分方程

對於一階線性常微分方程,常用的方法是常數變易法:

對於方程:y'+p(x)y+q(x)=0,可知其通解:

然後將這個通解代回到原式中,即可求出c(x)的值。

二階常係數齊次常微分方程

對於二階常係數齊次常微分方程,常用方法是求出其特徵方程的解

對於方程:

可知其通解:

其特徵方程:

根據其特徵方程,判斷根的分佈情況,然後得到方程的通解

一般的通解形式為:若則有

若則有在共軛複數根的情況下:

r=α±βi

擴充套件資料

一階微分方程的普遍形式

一般形式:f(x,y,y')=0

標準形式:y'=f(x,y)

主要的一階微分方程的具體形式

約束條件

微分方程的約束條件是指其解需符合的條件,依常微分方程及偏微分方程的不同,有不同的約束條件。

常微分方程常見的約束條件是函式在特定點的值,若是高階的微分方程,會加上其各階導數的值,有這類約束條件的常微分方程稱為初值問題。

若是二階的常微分方程,也可能會指定函式在二個特定點的值,此時的問題即為邊界值問題。若邊界條件指定二點數值,稱為狄利克雷邊界條件(第一類邊值條件),此外也有指定二個特定點上導數的邊界條件,稱為諾伊曼邊界條件(第二類邊值條件)等。

偏微分方程常見的問題以邊界值問題為主,不過邊界條件則是指定一特定超曲面的值或導數需符定特定條件。

唯一性存在性是指給定一微分方程及約束條件,判斷其解是否存在。唯一性是指在上述條件下,是否只存在一個解。

針對常微分方程的初值問題,皮亞諾存在性定理可判別解的存在性,柯西-利普希茨定理 [4]  則可以判別解的存在性及唯一性。

針對偏微分方程,柯西-克瓦列夫斯基定理可以判別解的存在性及唯一性。 皮亞諾存在性定理可以判斷常微分方程初值問題的解是否存在。

8樓:兔斯基

非齊次的特解帶入非齊次方程中,如下詳解望採納

9樓:惜君者

^先求對應的齊次方程dy/dx=2y/(x+1)的通解dy/y=2dx/(x+1)

ln|y|=2ln|x+1|+ln|c|

y=c (x+1)²

由常數變易法,令y=c(x)(x+1)²

則dy/dx=c'(x)(x+1)²+2c(x)(x+1)代入原方程得

c'(x)(x+1)²=(x+1)^(5/2)c'(x)=(x+1)^(1/2)

c(x)=2/3 (x+1)^(3/2)+c故原方程的通解為y=2/3 (x+1)^(7/2) +c(x+1)²

微分方程的通解怎麼求?

10樓:汗海亦泣勤

^已知微分方程的通解怎麼求這個微分方程

答:求導!如:

1。x^2-xy+y^2=c等式兩邊對x求導:2x-y-x(dy/dx)+2y(dy/dx)=0故dy/dx=(2x-y)/(x-2y);或寫成2x-y-(x-2y)y′=0

若要求二階微分方程則需再求導一次:

2-y′-(1-2y′)y′+(x-2y)y〃=02。e^(-ay)=c1x+c2

-ay′e^(-ay)=c₁(一階微分方程)-ay〃e^(-ay)-ay′(-ay′)e^(-ay)=0,即a²(y′)²-ay〃=0(二階微分方程)

11樓:秦桑

此題解法如下:

∵ (1+y)dx-(1-x)dy=0

==>dx-dy+(ydx+xdy)=0

==>∫dx-∫dy+∫(ydx+xdy)=0==>x-y+xy=c (c是常數)

∴ 此方程的通解是x-y+xy=c。

12樓:逯暮森香梅

祝:學習棒棒噠!^.^

13樓:匿名使用者

[高數]變限積分求導易錯點

14樓:匿名使用者

解:∵(1+y)dx-(1-x)dy=0

==>dx-dy+(ydx+xdy)=0

==>∫dx-∫dy+∫(ydx+xdy)=0==>x-y+xy=c (c是常數)

∴此方程的通解是x-y+xy=c。

15樓:糜穆嶽葉舞

題目是不是弄錯了啊,是y''+2y'-3y=0吧如果是y"+2y'-3y=o過程如下:

解:該微分方程的特徵方程為r∧2+2r-3=0解得r1=-3,r2=1

∴微分方程的通解為y=c1e∧-3x+c2e∧x

高等數學,怎麼做 求通解特解全微分的一共三道題

16樓:清漸漠

二階常係數線bai

性微分方du

程 聽語音

二階常系

zhi數線性微分dao方程是形如y''+py'+qy=f(x)的微分方程。

二階常係數線專性微分方程

形式屬y''+py'+qy=f(x)

標準形式

y″+py′+qy=0

通解y=c1e^(r1x)+c2e^(r2x)

形如y''+py'+qy=f(x)的微分方程稱為二階常係數線性微分方程,與其對應的二階常係數齊次線性微分方程為y''+py'+qy=0,其中p,q是實常數。

若函式y1和y2之比為常數,稱y1和y2是線性相關的;

若函式y1和y2之比不為常數,稱y1和y2是線性無關的。

特徵方程為:λ^2+pλ+q=0; 然後根據特徵方程根的情況對方程求解。

二階常係數齊次線性微分方程 聽語音

標準形式

y″+py′+qy=0

特徵方程

r^2+pr+q=0

通解1.兩個不相等的實根:y=c1e^(r1x)+c2e^(r2x)

2.兩根相等的實根:y=(c1+c2x)e^(r1x)

3.一對共軛復根:r1=α+iβ,r2=α-iβ:y=e^(αx)*(c1cosβx+c2sinβx)

高等數學微分方程問題,高等數學微分方程問題請問劃橫線的式子前後是怎麼得出來的麻煩說的詳細點謝謝了!

積分的結果是一個集合,常數項用c表示即可 如果只有一個常數係數c,前後c不用區分,用c表示即可,不用區分前後c,因c r。高等數學微分方程問題 請問劃橫線的式子前後是怎麼得出來的 麻煩說的詳細點 謝謝了!形如dy dx py qy n 0,1 p q均為x的函式 謂之柏努利方程。柏努利方程是非 線性...

高等數學微分方程求解

2y x 是說呢麼意思啊?其實你不用寫y x 直接寫y就是關於x的函式,xdy dx y x 2化簡之後有dy dx 2y x 1 2 x這就是一階非齊次微分方程dy dx p x y q x 對應起來有p x 1 x,q x 1 2 x所以y x 3 2x 2 5x 2 y x 2 x 2 y 2...

高等數學微分方程題求解,大佬們求幫助

第 9 題選 c 三階。因為方程中微分的階數最高為 3 因此是三階微分方程。高等數學微分方程題求解,小白求大佬幫助 如果y3 ay1 by2是特解,為抄了方便看,就不寫x了。也就是滿足 ay1 by2 p ay1 by2 q ay1 by2 a y1 apy1 aqy1 b y2 bpy2 bqy2...