求微分方程的特解,求微分方程的特解

時間 2022-05-14 14:50:08

1樓:匿名使用者

求微分方程 y''=e^(2y)滿足初始條件y(0)=y'(0)=0的特解

解:設 y'=p,則y''=dp/dx=(dp/dy)(dy/dx)=pdp/dy;

於是有pdp/dy=e^(2y); pdp=e^(2y)dy=(1/2)e^(2y)d(2y);故 p²=e^(2y)+c₁;

代入初始條件:x=0時y=0,y'=p=0,故c₁=-1;於是 p²=e^(2y)-1;

∴p=y'=±√[e^(2y)-1];∴∫dy/√[e^(2y)-1]=±∫dx;

令e^y=secu,則y=lnsecu;dy=[(secutanu)/secu]du=tanudu;

∴∫tanudu/√(sec²u-1)=∫du=u=±∫dx=±x+c₂;

∵e^y=secu=1/cosu, 故cosu=1/e^y,u=arccos(1/e^y);

於是得arccos(1/e^y)=±x+c₂,即cos(c₂±x)=1/e^y=e^(-y);

代入初始條件 y(0)=0得c₂=0;故特解為:cosx=e^(-y);或寫成y=-ln(cosx);

2樓:張張

積分之後都寫錯了,等號右側積分錯了

3樓:匿名使用者

這什麼呀!完全看不懂。

微分方程的特解怎麼求

4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。微分方程的解是乙個符合方程的函式。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,是否只存在乙個解。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。

5樓:匿名使用者

微分方程的特解步驟如下:

乙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:

6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

∴原方程的乙個解是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).

7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。

8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

求微分方程的特解

9樓:小茗姐姐

方法如下圖所示,請認真檢視,祝學習愉快:

∫dt/sint也可套公式:

求微分方程的特解,要詳細步驟

10樓:

特徵方程為r²-8r+16=0, 即(r-4)²=0得抄r=4為二重根,即齊

襲次方程通解y1=(c1+c2x)e^(4x)設特解y*=ax+b+cx²e^(4x)

則y*'=a+c(4x²+2x)e^(4x)y*"=c(16x²+16x+2)e^(4x)代入方程得:

-8a+16ax+16b+2ce^(4x)=x+e^(4x)對比係數得:16a=1, -8a+16b=0, 2c=1得a=1/16, b=1/32, c=1/2所以方程的通解為y=y1+y*=(c1+c2x)e^(4x)+x/16+1/32+1/2x²e^(4x)

乙個微分方程求特解的題,請給出詳細步驟,謝謝!

11樓:小肥肥啊

∵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

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

∴原方程的乙個解是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

∴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)。

微分方程求特解

12樓:

先求通解,x=0代入求出常數。

齊次:y'=2xy

y'/y=2x

lny=x²+c

y=e↑(x²+c)

變常數法:

y'=(2x+c')e↑(x²+c)

代入原方程:

(2x+c')e↑(x²+c)-2xe↑(x²+c)=xe↑(-x²)

c'e↑(x²+c)=xe↑(-x²)

c'e↑c=xe↑(-2x²)

e↑c=(-1/4)e↑(-2x²)+c2c=ln[(-1/4)e↑(-2x²)+c2]y=e↑(x²+c)

=y=e↑(x²+ln[(-1/4)e↑(-2x²)+c2])=[(-1/4)e↑(-2x²)+c2]e↑x²=(-1/4)e↑(-x²)+c2e↑x²x=0y=(-1/4)+c2=1

c2=5/4

特解:y=(-1/4)e↑(-x²)+(5/4)e↑x²

13樓:匿名使用者

對應齊次微分方程y'-2xy=0的通解為y=c1e^x²,設原方程的特解為y*=c(x)e^x²y*'=[c'(x)+2xc(x)]e^x²y*'-2xy=c'(x)e^x²=xe^(-x²)c'(x)=xe^(-2x²)c(x)=-1/4*e^(-2x²)+c2y*=(-1/4*e^(-2x²)+c2)*e^x²=-1/4*e^(-x²)+c2e^x²所以原方程的通解為y=-1/4*e^(-x²)+ce^x²由於x=0,y=1,代入解得c=5/4所以原方程的特解為y=-1/4*e^(-x²)+5/4*e^x²

微分方程如何求特解!

14樓:笑笑

λ^2-5λ+6=0,是為特徵多項式。

λ=2是相應齊次方程的特徵方程的單根,

所以非齊次方程的乙個特解可以設為y=x(ax+b)e^(2x)【數學之美】很高興為你解答,不懂請追問!滿意請採納,謝謝!o(∩_∩)o~

15樓:數神

該微分方程的特徵方程是:

r^2-5r+6=0

解得:r=2或r=3

而λ=2是特徵方程的單根,所以應設特解為:

y*=x*(ax+b)e^(2x)

總結:對於微分方程的等式右端中的f(x)=e^kx,1.若k不是特徵放方程的根,則特接應設為y*=qm(x)*e^kx,2.

若m 是特徵方程的單根,則特解應設y*=xqm(x)*e^kx,3.若m是特徵方程的重根,則特解應設為y*=x^2qm(x)*e^kx.。

以上qm(x)=a0*x^m+a1*x^(m-1)+a2*x^(m-2)+......+am*x^0

求微分方程滿足條件的特解?

16樓:匿名使用者

這道微分方程,屬於一階線性微分方程。

代一階線性微分方程的通解公式,可以得到微分方程的通解。再將初值條件代入通解中,求出c後,可得微分方程的特解。

求微分方程滿足條件的特解,過程見圖。

求微分方程的特解。

17樓:乙個人郭芮

實際上這裡就是

-(siny)'+siny=x

即(siny)' -siny= -x

把siny看作未知數

得到siny=ce^x -x -1

而x=0時,y=π/4

代入得到c=π/4 +1

即解為 siny=(π/4+1)e^x -x -1

18樓:武悼天王

解:∵微分方程y'cosy+siny=x

又∵(siny)'=y'cosy

∴設siny=u,有u'+u=x,

e^xu'+e^xu=xe^x,(ue^x)'=xe^xue^x=xe^x-e^x+c(c為任意常數)∴方程的通解為siny=x-1+ce^(-x)∵y(x=0)=π/4 ∴c=1+√2/2∴方程的特解為

siny=x-1+(1+√2/2)e^(-x)

此非齊次微分方程的特解怎麼求,微分方程的特解怎麼求

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ar br c 0,解得r1和r2兩個值,這裡可以是複數,例如 i 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 ...

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