二阶微分方程降阶求法&一阶技巧求法

本文详细介绍了解二阶常系数线性微分方程及一阶线性微分方程的有效方法。首先,通过引入辅助变量将二阶方程转换为一阶方程,简化求解过程。接着,提出了一阶线性微分方程的巧妙解法,通过引入积分因子,将方程转化为易于求解的形式。

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二阶常系数线性微分方程其一般形式,

  y'' +p y' + qy = f(x)                                               ①

 可以写成

  =>    (y' + λ1 * y)' + λ2(y' + λ1 * y) = f(x)      (λ1 + λ2 = p , λ1 * λ2 = q)

 令 u = (y' + λ1 * y),得

  u' + λ2*u = f(x)

  就可以当成一阶线性微分方程来解了。

    -----------------------------------------------------

  接着我们再讲下一阶线性微分方程的一个好记的解法:

   其一般形式

   y' + p(x)y  = f(x)

  我们可以将两边同乘一个u,得

  u*y' + u*p(x)y = u*f(x)                                                    ①

  我们可以认为 (uy)' = y' * u + u*p(x)y                    注:  (uv)' = u'v + uv'

  即  u' = up(x)      =>

           du/dx = up(x)

           du/u   = p(x)dx             得 ,

            u = e^∫p(x)dx

   得到 u 的值之后,就可以把 u 带入原式①,得

           uy = ∫f(x)*udx

  这样就得到y的通解了,这个方法还是比较好记的。

 

 

 

 

 

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