QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 3815|回复: 4
打印 上一主题 下一主题

微分方程的解

[复制链接]
字体大小: 正常 放大

65

主题

5

听众

1008

积分

升级  0.8%

该用户从未签到

新人进步奖

群组互动

跳转到指定楼层
1#
发表于 2009-7-2 09:22 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta
微分方程的解通常是一个函数表达式
- R" [7 z$ k1 J9 e
(含一个或多个待定常数,由初始条件确定)。例如:' W7 w; X. P" }' R1 }8 n3 J; V# N
3 K) w" U# V7 X  ^+ ^. X+ h
的解是
5 P5 d0 ~& {4 g  t* \
% K7 t2 a5 Y) ~/ b! B4 s1 D" e
其中C是待定常数;1 N8 `# }. u! [& z. O* {
如果知道
! I: o  V! V$ _2 y" n
$ D2 e6 X3 Q6 `% D$ b! J1 c; ?
则可推出
* C: p* e  Y% [1 H
  m5 ~  T- y1 i% k" O

4 E5 G/ V2 v; ^" `+ e[编辑] 微分方程的线性化大部分非线性微分方程,都不能得出通解。但是,可以对其在一定范围之内进行线性化求出近似解。例如:" r3 o8 c9 B' I2 |: z; L
2 D8 l& v2 a; j1 Y8 p9 u+ |
: Z; j" r( K1 j
的情况下,# T% q( l4 l' m7 f0 Q# E* [% n; p
,我们得到近似线性微分方程7 w$ A% A0 v2 f2 E2 G* O
6 e, B" a: s  D4 g# K
它是可解的。2 u: g; b* O1 w! w! w+ X
有许多特殊函数,都是为了无法得出多项函数或超越函数型式的解析解的微分方程而定义出来。这些特殊函数之所以重要,是因为它们描述了自然界中的某些现象,例如,电子的活动、鼓皮的振动、钟摆的摆动等等。4 i; z1 g- q; v- N5 u

- p3 I; w" E3 l. m( R[编辑] 各种线性微分方程- r& p6 h% C& X0 q. e
[编辑] 常系数齐次线性全微分方程常系数齐次线性全微分方程  R. F2 `8 _: B5 @6 z

( m' J# z- \& {4 E. J( r1 h
它的解取决于以下的特征方程6 Y. `6 |( \7 B2 A; u1 L

8 n5 N' d. ~4 e
上式中 + U; S" k) e% }& R  Q
取代了# p; T1 ?4 c6 n4 m+ s2 o; l
1 d) ]: a6 ^! z

2 v0 Q2 f5 z5 M( Y& s: r) l
有以下特征方程
( u+ G( d6 L4 J6 d/ ?7 [7 \- M3 h% t, A2 I* ]& G
它有1 s6 D* [: ]( i9 ^9 `
四个解,解基为:) d+ A+ R0 X5 }; I1 ]4 Q( Z6 R
# O  }9 R1 ]4 i& |0 w! q1 j9 y% q3 B
这和以下实数解基相对应:
; b/ k5 _$ N6 B# z8 {8 H, V0 C6 c: V+ L
如果
8 ?& p# E7 \# w. q0 Q' W- n
5 A; F% {! q" i1 n# {
(很可能不是实数)的根,且
6 Y$ C4 b1 e% t0 \! C, z
那么
7 L- v& {6 _0 X0 t" O- N' j$ k! p
是微分方程的一个解. 这些方程组成了这个微分方程的 .
4 v/ j- F1 |8 m4 b& S/ n- V' ?4 \如果+ R& c& m' J: ^
是实数,那么我们更喜欢得到实数解. 因为非实数
* w- Y: @3 m6 a$ f/ o- k( W* f, L
值会引入共轭对, y的情况也类似; 将原来各对替换为它们实值部分Re(y)和虚值部分Im(y)的线性组合.* M4 D0 X8 z, D6 o* i: s7 Y; O. Y
复根的情况可以应用欧拉公式来解决:
! P, C+ `( l, z1 }, A
  • 例如: 对于/ a. S4 C7 Y) @- U  {
    . 特征方程是7 q/ ^$ F( f0 I! V/ m
    有以下几个根2 + i and 2 − i. 因此,解基 {y1,y2} 为
    & M, Y* ~" M4 k
    . y是根当且仅当 / F& R/ v6 C0 F4 k

    " s2 o' \) w: G6 C, O
    .
因为系数是实数
! K" y9 V6 J& ~* \9 `
  • 我们对复数表达式不太感兴趣;
  • 我们的基是共轭表达式.
以下线性组合0 }' |, P* p% [5 S

6 V- r8 y/ M& Q; Z3 y4 r
% V0 J7 L7 W( ?- K/ g( g9 c- ~
可以给我们关于! a& w7 d% g7 Q& x' v  M
的实数表达式.
1 u" \/ S' Y" O4 G" Z4 ~  o
# n: b4 n  d! ?5 ]! I$ i  u3 j) g4 A[编辑] 常系数非齐次线性全微分方程y=xt
zan
转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信

5

主题

5

听众

38

积分

升级  34.74%

该用户从未签到

新人进步奖

回复

使用道具 举报

mathcd 实名认证       

13

主题

4

听众

228

积分

升级  64%

该用户从未签到

新人进步奖

回复

使用道具 举报

大笨象 实名认证       

42

主题

11

听众

2119

积分

di_dar

  • TA的每日心情
    无聊
    2015-1-15 22:05
  • 签到天数: 79 天

    [LV.6]常住居民II

    自我介绍
    隐秘盛开

    优秀斑竹奖 新人进步奖 发帖功臣

    群组Matlab讨论组

    群组数学趣味、游戏、IQ等

    群组数学建模

    群组SIMULINK

    群组LINGO

    回复

    使用道具 举报

    大笨象 实名认证       

    42

    主题

    11

    听众

    2119

    积分

    di_dar

  • TA的每日心情
    无聊
    2015-1-15 22:05
  • 签到天数: 79 天

    [LV.6]常住居民II

    自我介绍
    隐秘盛开

    优秀斑竹奖 新人进步奖 发帖功臣

    群组Matlab讨论组

    群组数学趣味、游戏、IQ等

    群组数学建模

    群组SIMULINK

    群组LINGO

    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

    qq
    收缩
    • 电话咨询

    • 04714969085
    fastpost

    关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

    手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

    蒙公网安备 15010502000194号

    Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

    GMT+8, 2025-8-4 12:41 , Processed in 0.500945 second(s), 75 queries .

    回顶部