D78常系数非齐次线性微分方程第5次课.pptx

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1、一、一、为实数,设特解为其中 为待定多项式,代入原方程,得 为 m 次多项式.(1)若 不是特征方程的根,则取从而得到特解形式为Q(x)为 m 次待定系数多项式1第1页/共15页(2)若 是特征方程的单根,为m 次多项式,故特解形式为(3)若 是特征方程的重根,是 m 次多项式,故特解形式为小结小结 对方程,此结论可推广到高阶常系数线性微分方程.即即当 是特征方程的 k 重根 时,可设特解2第2页/共15页例例1.的一个特解.解解:本题而特征方程为不是特征方程的根.设所求特解为代入方程:比较系数,得于是所求特解为3第3页/共15页例例2.的通解.解解:本题特征方程为其根为对应齐次方程的通解为设

2、非齐次方程特解为比较系数,得因此特解为代入方程得所求通解为4第4页/共15页例例3.求解定解问题求解定解问题解解:本题特征方程为其根为设非齐次方程特解为代入方程得故故对应齐次方程通解为原方程通解为由初始条件得5第5页/共15页于是所求解为解得6第6页/共15页对非齐次方程则可设特解:其中 为特征方程的 k 重根(k =0,1),上述结论也可推广到高阶方程的情形.7二、二、第7页/共15页例例4.的一个特解.解解:本题 特征方程故设特解为不是特征方程的根,代入方程得比较系数,得于是求得一个特解8第8页/共15页例例5.的通解.解解:特征方程为其根为对应齐次方程的通解为比较系数,得因此特解为代入方

3、程:所求通解为为特征方程的单根,因此设非齐次方程特解为9第9页/共15页例例6.解解:(1)特征方程有二重根所以设非齐次方程特解为(2)特征方程有根利用叠加原理,可设非齐次方程特解为设下列高阶常系数线性非齐次方程的特解形式:10第10页/共15页内容小结内容小结 为特征方程的 k(0,1,2)重根,则设特解为为特征方程的 k(0,1)重根,则设特解为3.上述结论也可推广到高阶方程的情形.11第11页/共15页思考与练习思考与练习时可设特解为 时可设特解为 提示提示:1.(填空)设12第12页/共15页2.求微分方程求微分方程的通解 (其中为实数).解解:特征方程特征根:对应齐次方程通解:时,代入原方程得故原方程通解为时,代入原方程得故原方程通解为13第13页/共15页3.已知二阶常微分方程已知二阶常微分方程有特解求微分方程的通解.解解:将特解代入方程得恒等式比较系数得故原方程为对应齐次方程通解:原方程通解为14第14页/共15页15感谢您的欣赏！第15页/共15页