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单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录 上页 下页 返回 结束,常系数,第七节,齐次线性微分方程,基本思路:,求解常系数线性齐次微分方程,求特征方程(代数方程)之根,转化,第七章,二阶常系数齐次线性微分方程:,和它的导数只差常数因子,代入得,称为微分方程的,特征方程,1.当,时,有两个相异实根,方程有两个线性无关的特解:,因此方程的通解为,(,r,为待定常数),所以令的解为,则微分,其根称为,特征根,.,特征方程,2.当,时,特征方程有两个相等实根,则微分方程有一个特解,设另一特解,(,u,(,x,),待定),代入方程得:,是特征方程的重根,取,u=x,则得,因此原方程的通解为,特征方程,3.当,时,特征方程有一对共轭复根,这时原方程有两个复数解:,利用解的叠加原理,得原方程的线性无关特解:,因此原方程的通解为,小结:,特征方程:,实根,特 征 根,通 解,以上结论可推广到高阶常系数线性微分方程.,若特征方程含,k,重复根,若特征方程含,k,重实根,r,则其通解中必含对应项,则其通解中必含,对应项,特征方程:,推广,:,例1.,的通解.,解:,特征方程,特征根:,因此原方程的通解为,例2.,求解初值问题,解:,特征方程,有重根,因此原方程的通解为,利用初始条件得,于是所求初值问题的解为,例3.,的通解.,解:,特征方程,特征根:,因此原方程的通解为,例4.,的通解.,解:,特征方程,特征根:,因此原方程通解为,例5.,解:,特征方程:,特征根:,原方程通解:,(不难看出,原方程有特解,例6.,解:,特征方程:,即,其根为,方程通解:,例7.,解:,特征方程:,特征根为,则方程通解:,内容小结,特征根:,(1)当,时,通解为,(2)当,时,通解为,(3)当,时,通解为,可推广到高阶常系数线性齐次方程求通解.,思考与练习,求方程,的通解.,答案:,通解为,通解为,通解为,第八节,备用题,为特解的 4 阶常系数线性齐次微分方程,并求其通解.,解:,根据给定的特解知特征方程有根:,因此特征方程为,即,故所求方程为,其通解为,
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