微分方程數學題求解,高等數學問題,求解,微分方程

時間 2022-08-01 13:35:10

1樓:臨溪客

唔,這個題實際上就是對e^(-x^2)求積分呢。

這個就是傳說中積不出來的型別呢,不用費心去積分了哈。

當然如果此題是廣義積分的話,可以有以下解法,下面回答**於考研吧

法一:不是很嚴密的做法,嚴格做法在同濟大學高等數學教材中有(下冊二重積分極座標部分)

設u=∫[-∞,+∞] e^(-t^2)dt

兩邊平方:(以下省略積分限)

u^2=∫e^(-t^2)dt*∫e^(-t^2)dt 由於積分可以隨便換積分變數

=∫e^(-x^2)dx*∫e^(-y^2)dy 這樣變成乙個二重積分

=∫∫ e^(-(x^2+y^2))dxdy 積分區域為x^2+y^2=r^2 r-->+∞

極座標代換

=∫∫ e^(-r^2)*rdrdθ

=∫ [0-->2π]∫ [0-->r] e^(-r^2)*rdrdθ 然後r-->+∞取極限

=2π*(1/2)∫ [0-->r] e^(-r^2)d (r^2)

=π[1-e^(-r^2)] ,然後r-->+∞取極限

=π這樣u^2=π,因此u=√π

不嚴密處在於,化為二重積分時,其實不應該是乙個圓形區域,而應該是矩形區域,書上有這個處理方法,利用夾逼準則將矩形區域夾在兩個圓形區域之間來解決這個問題。

法二:用概率論裡面的標準正態分佈來配

滿意請採納,謝謝。

2樓:匿名使用者

是否可以解決您的問題?

高等數學問題,求解,微分方程

3樓:西域牛仔王

你寫錯了,d(1 - x²) = - 2xdx,而不是 - 2dx 。

答案是對的。

高等數學(上):微分方程題,求解

4樓:匿名使用者

對應齊次方程的特徵方程為 λ2-4λ+3=0,求解可得,其特徵根為 λ1=1,λ2=3,則對應齊次方程的通解為 y1=c1ex+c2e3x.因為非齊次項為 f(x)=e2x,且 2 不是特徵方程的根,故設原方程的特解為 y*=ae2x,

代入原方程可得 a=-2,

所以原方程的特解為 y*=-2e2x.

故原方程的通解為 y=y1+y*=c1ex+c2e3x -2e2x,其中c1,c2為任意常數.

高等數學。微分方程問題,求解,謝謝解答。答案裡那個紅線上怎麼整理出來的?

5樓:黃陂燒餅

第一問化簡,根據題中要求化成y關於t的方程,自然要盡可能消除x的影響,視t為x的函式根據復合求導法則把y對於x的求導轉化成y對於t的求導。

注意這邊二階導比較複雜,要看成兩個函式相乘的求導,別算錯了。

第二問化簡以後是常係數的二階方程,就是個套公式過程,特解怎麼得到到看圖,我這邊直接引用結論了,也沒必要去證明。

高等數學問題,微分方程。基礎問題。求解,謝謝解答,藍筆寫出來的

6樓:樓謀雷丟回來了

不是這樣的,藍筆寫出來的也是方程的解,但不是通解

7樓:和與忍

①一開始是不能確定y=c1e^x+c2u(x)e^x就是通解的,理由是現在還不知道u(x)會不會是某個常數k,一旦u(x)=k了,c1、c2就不是彼此獨立的兩個任意常數了,因為此時

y=(c1+c2 k) e^x

了。因此,此題需先確定u(x)的具體表示式。

②為了確定u(x)的具體表示式,將y=u(x)e^x代入到原微分方程裡,注意到

y'=u'(x)e^x+u(x)e^x=[u'(x)+u(x)] e^x,

y''=[u''(x)+u'(x)]e^x+[u'(x)+u(x)]e^x

=[u''(x)+2u'(x)+u(x)]e^x,有

(2x-1)[u''(x)+2u'(x)+u(x)]e^x-(2x+1)[u'(x)+u(x)]e^x+2u(x)e^x=0,

即(2x-1)u''(x)+(2x-3)u'(x)=0.

令u'(x)=v,有u''(x)=v'.代入上式即可求得v=v(x),進而求得u(x).

③最後,由於u(x)不是常數,則

y=c1e^x+c2u(x)e^x

就是通解。

微分方程第四題,求解

8樓:匿名使用者

解法如下:y″-4y』+4y=2e∧2x 為二階常係數非齊次線性線性微分方程 ,其中λ=2

其特徵方程為:r2-4r+4=0 解得:r1=r2=2故與原微分方程對應的齊次線性微分方程的通解為:y=(c1+c2x)e^2x

因為λ=2是特徵方程的雙根,所以應設y*=ax^2e^2x則y*′=2axe^2x+2ax^2e^2xy*″=2ae^2x+8axe^2x+4ax^2e^2x代入原方程解得a=1/2 因此求的乙個特解為:y*= ½x^2e^2x

故所求通解為:y=(c1+c2x)e^2x+ ½x^2e^2x

9樓:

這是二階常係數非齊次微分方程,其中f(x)=p(x)e^λx,λ=2。

對應的齊次方程的特徵方程為r²-4r+4=0有兩重根r=2。對應齊次方程的通解為y=(c₁+c₂x)e^2x

又λ=2是特徵方程的根,所以可設y*=x²(ax²+bx+c)e^2x。

(y*)′=(4ax³+3bx²+2cx)e^2x+x²(ax²+bx+c)·2e^2x=[2ax^4+(4a+2b)x³+(3b+2c)x²+2x]e^2x

(y*)″=[8ax³+3(4a+2b)x²+2(3b+2c)x+2]e^2x+2[2ax^4+(4a+2b)x³+(3b+2c)x²+2x]e^2x

將y*,(y*)′,(y*)″代入原方程,解出a,b,c,則y=(c₁+c₂x)e^2x+x²(ax²+bx+c)e^2x就是原方程的通解。

10樓:

兩邊求導數

y'''-4y''+4y'=4e^2x

原式×2

2y''-8y'+8y=4e^2x

兩式相減:

y'''-6y''+12y'-8y=0

y是上面這個齊次常微分方程的解,其特徵方程:

λ³-6λ²+12λ-8=0

(λ-2)³=0

有三重根λ=2

其通解為y=(ax²+bx+c)e^2x

y'=(2ax+b)e^2x+2(ax²+bx+c)e^2x=(2ax+b)e^2x+2y

y''=2ae^2x+2(2ax+b)e^2x+2y'

y''-4y'+4y

=2ae^2x+2(2ax+b)e^2x+2y'-2y'-2[(2ax+b)e^2x+2y]+4y

=2ae^2x+2(2ax+b)e^2x-2(2ax+b)e^2x=2ae^2x=2e^2x

所以,a=1

通解:y=(x²+bx+c)e^2x

b,c為兩個常數。

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