特征根为虚数的通解

更新时间:02-01 综合 由 果儿 分享

例如:求方程 y '' + y = 0 的通解.

方程所对应的特征方程为:x^2 + 1 = 0 => x = ± i.

即方程的线性无关的基础解系为:

u(x) = e^(i * x) = cos x + i * sin x,v(x) = e^(-i * x) = cos x - i * sin x

将线性无关的基础解系进行线性无关的组合,得到的仍然是基础解系.所以

u1(x) = [u(x) + v(x)] / 2 = cos x

v1(x) = [u(x) - v(x)] / (2i) = sin x

u1(x),v1(x) 仍然是原方程线性无关的基础解系.故通解为:

y = C1 * u1(x) + C2 * v1(x) = C1 * cos x + C2 * sin x.

这样,得到通解中就不含虚数 i 了.

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