一、一階線性微分方程
一般形式:
當(dāng)時(shí),則方程為齊次方程,反之為非齊次。
通解:
通解公式:
特解:
特解是將通解中的根據(jù)已知條件(定解條件)解出具體數(shù),將
的值帶入通解,得特解。
幾何意義:
用于求曲線方程
特別題型:
有些題目給出的為積分方程,則需要對(duì)積分方程求導(dǎo),還原為微分方程。涉及知識(shí)點(diǎn):
變限積分求導(dǎo)
二、二階常系數(shù)線性微分方程
2.1 齊次方程
一般形式:
求通解:
- 列出特征方程:
- 求特征根:
一元二次方程求根公式解出
。
2.2 非齊次方程
一般形式:
*注:非齊次方程求通解與求齊次方程相同
非齊次方程考查形式分為兩種:① 求特解形式。② 求特解。
二階微分方程為形式一,且m次數(shù)次冪時(shí),求
一般非常復(fù)雜,則可以利用推導(dǎo)公式,代入數(shù)據(jù)減少出錯(cuò)。
非齊次的通解就是齊次通解和非齊次特解相加,即:非齊次通解 = 齊次通解 + 非齊次特解
形式一:
形式
求特解形式(非具體特解):
方程一般形式:
則特解形式為:
其中
特解推導(dǎo)公式:
:
的二階導(dǎo)數(shù)
:
的一階導(dǎo)數(shù)
:原式
系數(shù)
:原式
系數(shù)
:求根據(jù)
是否為特征根時(shí)確定
的取值
:根據(jù)原式確定
的取值
解題思路:
①. 先求通解特征根。
②. 判斷原式中是否為特征根,
與特征根一個(gè)相同則為單根,兩個(gè)則為二重根,則決定
的取值。
③. 根據(jù)的次數(shù),決定
的次數(shù),0次為常數(shù)
,1次則為
,2次則為
以此類(lèi)推。
④. 確定則帶入
得出特解
。
形式二:
形式
方程形式為:
則特解形式為:
其中
解題思路:
①. 先求通解特征根。
②. 判斷原式中是否為特征根,決定
的取值。
③. 確定則帶入
得出特解
。
特別題型:
- 形式一與形式二加起來(lái)的形式。
例如可以拆解為兩種形式分別計(jì)算:
則原方程特解形式就為兩種形式之和![]()