kx mx這種二階微分方程怎麼解

2022-11-02 21:45:30 字數 1667 閱讀 1078

1樓:匿名使用者

,這個方程的通解是x(t)=c1*cos(w*t)+c2*sin(w*t),其中c1,c2為任意常數,而w等於k/m的平方根.也可以用三角公式整合成x(t)=a*sin(w*t+φ)的形式.這裡要解釋起來就麻煩了.

或者簡單的這樣說(嚴謹性暫時不管):

假設解具有形式x(t)=c*exp(w*t),這裡exp是自然對數的反函式(自然指數).那麼,x''(t)=c*w^2*exp(w*t)=w^2*x(t).與原方程對比可知w^2=-k/m,因此w=±i*sqrt(k/m),這裡i為虛數單位,sqrt代表平方根(下同).

根據尤拉公式,x(t)=c*exp(±i*sqrt(k/m)*t)=c*(cos(sqrt(k/m)*t)±i*sin(sqrt(k/m)*t)).這是一對共軛的復解,其實部與虛部可以表示成這對共軛複數的線性組合,因而也是解,換言之,c*cos(sqrt(k/m)*t)和c*sin(sqrt(k/m)*t)也都是上述方程的解,其中c為任意常數.而他們加起來同樣還是解,這就是通解.

2樓:匿名使用者

y"(t)+(k/m)y(t)=0,令k/m=ω^2,方程化為 y"(t)+ω^2·y(t)=0。此微分方程有9個解(包括實函式解與複函式解),分別介紹。

3樓:華眼視天下

常係數的線性方程解法即可。

ma²+ka=0

a(ma+k)=0

a=0或a=-k/m

通解為x=c1+c2e^(-k/m t)

二階線性齊次微分方程通解求法 5

4樓:墨汁諾

一、解:

求特徵方程r^2+p(x)r+q(x)=0,解出兩個特徵根r1,r2 若r1≠r2且r1,r2為實數,

則y=c1*e^(r1*x)+c2*e^(r2*x) 若r1=r2且r1,r2。

二、r是微分方程的特徵值,它是通過方程r^2-2r+5=0來求出的。

將其看成一元二次方程,判別式=4-20=-16<0,說明方程沒有實數根,但在複數範圍內有根,根為: r1=1+2i r2=1-2i;

在複數領域中,z1=a+bi 和z2=a-bi, 及兩個複數的實數部分相等,虛數部分互為相反數的複數稱為共軛複數;所以本題的兩個特徵值符合這一關係,故謂共軛復根。

擴充套件資料:

對於二階線性遞推數列,可採用特徵方程法:

對於數列

,遞推公式為

其特徵方程為

1、 若方程有兩相異根p、q ,則

2、 若方程有兩等根p ,則

5樓:情感迷茫者的解讀人

以下方法,可以參考一下

1.解: 求特徵方程r^2+p(x)r+q(x)=0,解出兩個特徵根r1,r2 若r1≠r2且r1,r2為實數, 則y=c1*e^(r1*x)+c2*e^(r2*x) 若r1=r2且r1,r2。

2.r是微分方程的特徵值,它是通過方程r^2-2r+5=0來求出的。 將其看成一元二次方程,判別式=4-20=-16<0,說明方程沒有實數根,但在複數範圍內有根,根為:

r1=1+2i r2=1-2i

只是希望能有所幫助

6樓:匿名使用者

你可以按照這個去做就可以了。如果你想具體的瞭解這些是怎麼來的,你可能要去看書本上的知識。

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