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微分方程的通解怎么求(微分方程的通解怎么求?)

微分方程的通解怎么求(微分方程的通解怎么求?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、微分方程的通解怎么求?
  • 2、微分方程的通解怎么求?
  • 3、微分方程的通解怎么求?
  • 4、微分方程的通解怎么求?
  • 5、已知微分方程的通解怎么求这个微分方程?
  • 正文

    1、微分方程的通解怎么求?

    关于一阶微分方程:

    齐次方程使用分离变量法,把x,y挪到各自zhi一边,各自求积分

    变量代换法(令u=y/x)

    非齐次方程,使用公式法,y=e^(-∫p(x)dx)(c+e^(-∫p(x)q(x)dx)

    还有一些特殊的,比如伯努利方程

    拓展资料

    二阶齐次方程,

    代换法

    令y'=p,则y''=pdp/dy

    层层积分法,

    二阶非齐次,使用公式法

    形如y''+qy'+py=Q(x)

    先求齐次方程通解,

    先求特征根:r^2+qr+p=0

    则齐次方程通解为:

    c1e^(r1x)+c2e^(r2x) 有两不等实根

    (c1+c2x)1e^(r1x) 有两等实根

    e^(r1x)(c1cosr2x+c2sinr2x) 有虚根r1+ir2

    再求特解

    如果特征根与Q(x)指数有一个相等,则可设特解为xQ(x)

    如果特征根与Q(x)指数有2个相等,则可设特解为x^2Q(x)

    如果特征根与Q(x)指数有没个相等,则可设特解为Q(x)

    通解=特解+齐次方程解

    2、微分方程的通解怎么求?

    常系数线性微分方程:y″′-2y″+y′-2y=0,①①对应的特征方程为:λ3-2λ2+λ-2=0,②将②化简得:(λ2+1)(λ-2)=0,求得方程②的特征根分别为:λ1=2,λ2=±i,于是方程①的基本解组为:e2x,cosx,sinx,从而方程①的通解为:y(x)=C1e2x+C2cosx+C3sinx,其中C1,C2,C3为任意常量。扩展资料:(1+y)dx-(1-x)dy=0==>dx-dy+(ydx+xdy)=0==>∫dx-∫dy+∫(ydx+xdy)=0==>x-y+xy=C (C是常数)此方程的通解是x-y+xy=C。

    3、微分方程的通解怎么求?

    求微分方程通解的方法有特征线法,分离变量法及特殊函数法等等。对于非齐次方程而言,任一个非齐次方程的特解加上一个齐次方程的通解,就可以得到非齐次方程的通解。

    特征线法:基于特征理论的双曲型偏微分方程的相似求解方法。

    分离变量法:将偏微分方程分解为只有一个变量的两个或更多个常微分方程。分离方程中包含每个变量的项,以便将原始方程拆分为仅包含一个自变量的更简单的常微分方程。利用线性叠加原理,将非齐次方程分解为多个齐次或易于求解的方程。

    特殊函数法:记忆一些常见的特殊函数求解方程。

    4、微分方程的通解怎么求?

    先求对应的齐次方程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由常数变易法,令y=c(x)(x+1)²则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故原方程的通解为y=2/3 (x+1)^(7/2) +C(x+1)²

    5、已知微分方程的通解怎么求这个微分方程?

    首先,根据通解中取值独立的任意常数的个数,确定微分方程的阶,微分方程中一定会出现未知函数的这一阶导数,这就决定了要求到几阶导数。其次,把最高阶导数求出来,利用低阶导数,消去其中的任意常数,得到微分方程。例如,求以y=C1*e^x+C2*x为通解的微分方程。微分方程是二阶的,y'=C1*e^x+C2,y''=C1*e^x。三个方程联立,C1*e^x=y'',C2=y'-y'',代入第一个方程得到微分方程:y=y''+x(y'-y''),即(1-x)y''+xy'-y=0。