7.7 常系数齐次线性微分方程
上一篇内容主要是线性微分方程的解的结构,本篇更偏重于实际的解题过程和方法。
本篇内容为常系数齐次线性微分方程的求解。关于常系数齐次线性微分方程的求解,我们主要总结的是二阶方程,对于二阶以上的部分,在篇末稍微带一带,找一找方法和规律。
二阶方程
形如:y’’+py’+qy=0;其中p,q为常数,称方程为二阶常系数齐次线性微分方程。
例如
y''-y'-2y=0
y''-4y'+4y=0
y''-2y'+2y=0
二阶常系数线性微分方程——解题步骤
解出特征方程中的λ,带入y=eλx,得到的y就是方程的解。所以特征方程就是找λ的.
此时特征方程有三种情况:
例1
例题2
在说明第三种情况之前,首先补充一个公式——欧拉公式
例3
总结
对于常系数齐次线性微分方程y''+py'+qy=0
的解题步骤
第一步:特征方程λ2+pλ+q=0
第二步
Δ>0 | 有两个不相等的实根,λ1,λ2 | 通解y=C1eλ1x+C2eλ2x |
---|---|---|
Δ=0 | 有两个相等的实根,λ1=λ2 | (C1+C2x)eλ1x |
Δ>0 | λ1,2=α±iβ | eαx(C1cosβx+C2sinβx) |
本篇完。
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