二阶微分方程的通解公式

更新时间:01-23 综合 由 颜若惜 分享

第一种:由y2-y1=cos2x-sin2x是对应齐方程的解可推出cos2x、sin2x均为齐方程的解,故可得方程的通解是:y=C1cos2x+C2sin2x-xsin2x。

第二种:通解是一个解集……包含了所有符合这个方程的解n阶微分方程就带有n个常数,与是否线性无关。

通解只有一个,但是表达形式可能不同,y=C1y1(x)+C2y2(x)是通解的话y=C1y1(x)+C2y2(x)+y1也是通解,但y=C1y1就是特解。

第三种:先求对应的齐次方程2y''+y'-y=0的通解。

相关信息:

如果y0是非齐次微分方程(1)的一个特解,而y*是对应的齐次微分方程(2)的通解,则y=y0+y*是方程(1)的通解。

对于比较简单的情形,可以用观察法找特解。但对于比较复杂的情形就不太容易了。为此,下面对于f(x)的几种常见形式,以表2列出找其特解的方法(待定系数法)(表2中Pm(x)=a0+a1x+a2x2+...+amxm为已知的多项式)。

二阶微分方程的通解公式

举一个简单的例子:

y''+3y'+2y = 1 (1)

其对应的齐次方程的特征方程为:

^2+3s+2=0 (2)

因式分 (s+1)(s+2)=0 (3)

两个根为: s1=-1 s2=-2 (4)

齐次方程的通

y1=ae^(-x)+be^(-2x) (5)

非奇方程(1)的特

y* = 1/2 (6)

于是(1)的通解为:

y=y1+y* = 1/2 + ae^(-x) +be^(-2x) (7)

其中:a、b由初始条件确定.

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