高階常係數齊次線性微分方程的特徵根怎麼求

時間 2021-08-30 23:46:04

1樓:匿名使用者

特徵方程本身就是乙個一元方程.

高階常係數齊次線性微分方程的特徵方程是乙個一元高次方程.

這裡的特徵方程一定能夠得到與特徵方程的次數相同個數的解.

對於一元一次和一元二次方程可以根據固定的公式得到它們的解.

但對於三次或者更高次的方程來說,儘管三次的也有求根公式,但是已經相當的麻煩了.因此只能根據自己的經驗來求.

拿你的例子來說,可以直接將左邊因式分解得到(r+i)(r-i)(r+1)(r-1)=0

從而得到該方程的四個特徵根±1,±i

從而得到該方程的四個線性無關解e^x, e^(-x), cosx, sinx

因此原方程的通解為y=c1e^x+c2e^(-x)+c3cosx+c4sinx, 其中c1,c2,c3,c4為任意常數.

2樓:

r^4 - 1 = 0 ==> (r^2-1)*(r^2 + 1) = 0 ==>(r-1)(r+1)(r-i)(r+i) = 0 ==>r = 1,-1,i,-i

不知是不是這個問題。。

高等數學中,高階常係數齊次線性微分方程的題求解,謝謝!

3樓:匿名使用者

複數求根錯了!

複數的n次方根的模等於模的n次算術方根,輻角為原輻專角+2kπ(k從0取到屬n-1,共有n個值)之和的n分之一

-1=1∠180°=1∠π

-1的四次方根的輻角就等於:

[π+(0,1,2,3)2π]/4=π/4,3π/4,5π/4,7π/4

對應的複數根就是(用0.707表示√2/2):

0.707+0.707i

-0.707+0.707i

-0.707-0.707i

0.707-0.707i

可以baidu「複數開方」

高階常係數線性齊次微分方程怎麼算

4樓:匿名使用者

參見:http://wenku.

高階常係數微分方程的特解怎麼設?

5樓:墨汁諾

f(x) = pn(x) ( x 的乙個

n次多項式)

考慮 0 是否是該微分方程的特徵根,

(1) 0不是特徵根, 設 y * = qn(x) ( x 的乙個n次多項式)

(2) 0是 1 重特徵根, 設 y * = x * qn(x)(3) 0是 k 重特徵根, 設 y * = x^k * qn(x)例如: 特徵方程 r (r-1)³ (r+5)² = 0則  r1 = 0 是1 重特徵根;r2 = 1 是 3 重特徵根;r3= -5 是 2 重特徵根。

當 0是1 重特徵根時,設 y * = x * qn(x), 或者設 y * = q(n+1)(x) 結果相同。

6樓:釗奕琛印寅

關於二階常係數非齊次線性微分方程求特解y*形式的題目我非常的混亂。1;問題一:何時使用y*=y*1+y*2方法求特解y*形式,y*1和y*2的形式又如何設呢?

例如練習題求y''-3y'+2y=3x-2的特解y*形式,答案使用y*=y*1+y*2方法求出:(ax+b)c·x·e^x,

設y*1=ax+b,

y*2=c·x·e^x...為什麼這麼設?為什麼不使用

·:···求出r1=1

,r2=2然後設y*=(ax+b)·xe^x呢?2:問題二:當為自由項f(x)=pn(x)時,特解y*形式又如何設呢?

書中一道例題求y''-2y'=3x+1的乙個特解,裡面說因為f(x)=3x+1是一次多項式,所以設y*=ax^2+bx+c,為什麼設成2元1次形式呢?

7樓:匿名使用者

已經是常係數了

那麼特解當然取決於

微分式子的計算結果等於什麼

如果是三角函式

就設為三角函式式子

如果是e^x或者a^x等等

就設為指數式子

關鍵是待定係數法,計算出常數為多少

高階常係數非齊次線性微分方程特解怎麼設

8樓:蹇高蒙秋

f(x) = pn(x) ( x 的乙個n次多項式)考慮 0 是否是該微分方程的特徵根,

(1) 0不是特徵根,設 y * = qn(x) ( x 的乙個n次多項式)

(2) 0是 1 重特徵根,設 y * = x * qn(x)(3) 0是 k 重特徵根,設 y * = x^k * qn(x)

高階常係數線性齊次微分方程

9樓:

不太懂你說的什麼意思,不過按我的理解應該是 可以這樣 首先對(r*r-1)進行平方差公式,得到

(r-1)*(r+1)然後與後一項(r+1)提取公因式即可化簡,不知。。。。。

高階常係數線性齊次微分方程的特徵根中k重共軛的複數根是什麼意思

10樓:匿名使用者

表示原特徵方程沒有實數根,也就是一元二次方程中的b平方減去4ac小於零,如果允許複數出現,則這時候特徵方程仍然有兩個根,只不過是複數根而已,你仔細看這兩個根,與尤拉方程對比,把這兩個根化成三角函式的形式(所有的複數都可以化成三角函式形式),就會發現他們的實部相同,虛部互為相反,這就是共軛複數的定義嘛。

有了特徵方程的兩個根,代進去微分方程的解公式,就可以得到兩個微分方程的根,鑑於這兩個根是由特徵方程的共軛複數根得來的,很自然的就命名為2重共軛複數根。

k為其他值,可以參考上面的解釋!

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