微分方程问题? 微分方程的实际应用题
高等数学微分方程问题
1。已知y=1,y=x,y=x²,
是某个二阶非齐次线性微分方程的三个解,则该方程的通解为————?
解:1-x,1-x^2是相应的齐次线性微分方程的解,两者线性无关,所以这个二阶齐次线性微分方程的通解是C1(1-x)+C2(1-x^2),于是
1+C1(1-x)+C2(1-x^2)是这个二阶非齐次线性微分方程的通解。
2,题目改为二阶:
函数y1(x),y2(x)是微分方程y”+p(x)=0的两个不同特解,则该方程的通解为——————?
解:若y1(x),y2(x)线性无关,则C1y1(x)+C2y2(x)是该方程的通解。
若y1(x),y2(x)线性有关,则需继续解下去。
3.设函数y1,y2,y3,都是线性非其次方程y”+p(x)y’+q(x)=0的三个不同特解,则函数(c1,c2为任意常数),则
可能是方程的通解,但不一定是其特解。
解:y=(1-c1-c2)y1+c1y2+c2y3
=y1+c1(y2-y1)+c2(y3-y1),
易知其中y2-y1,y3-y1是对应的y"+p(x)y'=0的特解,
若两者是线性无关的,
则c1(y2-y1)+c2(y3-y1)是y"+p(x)y'=0的通解。所以y=(1-c1-c2)y1+c1y2+c2y3可能是方程
y”+p(x)y’+q(x)=0的通解。
微分方程问题,求过程,是怎么的出来的
解:∵f'(t)=k[f(t)-20]
==>d(f(t))/dt=k[f(t)-20]
==>d(f(t))=k[f(t)-20]dt
==>d(f(t))-kf(t)dt=-20kdt
==>e^(-kt)d(f(t))-kf(t)e^(-kt)dt=-20ke^(-kt)dt (等式两端同乘e^(-kt))
==>d(f(t)e^(-kt))=-20ke^(-kt)dt
∴f(t)e^(-kt)=-20k∫e^(-kt)dt (对上一等式积分)
=20∫e^(-kt)d(-kt)
=20e^(-kt)+C (C是积分常数)。
微分方程的问题
微分的反面是积分,积分用来计算不断变化的量的累积总和。例如通过已知的一定时间内的距离的损失变化率(速率)计算距离(根据d = rt)。
把解回代入原始微分方程,看看是否满足。这样可以确保你解对了方程。
很多微分方程难以用上述方法来解。但上述方法已经足以对付常见的微分方程了。
和可以求导的那些方程不同,很多微分方程表达式是不能求积分的。所以不要浪费时间求不能求积的函数的积分式。要记得查查积分表来确认可否求导。微分方程只在化简成含有积分形式的表达式时可以求解,无论积分形式实际上成立与否。
微分方程问题,14题中为什么其中一个λ就是等于特解中的-4呢?
∵当特征方程的两个根λ1,λ2为实数时
齐次方程通解的表达式为y=C1e^(λ1x)+C2e^(λ2x)
即为两个线性无关的特解的代数和
已知一个特解为y=3e^(-4x)+x^2+3x+2
则其齐次方程必然有一个特解y=e^(-4x)
故其特征方程必然有一个根为λ=-4
∴故所以,显然......