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二阶线性常系数微分方程求解 特征根法,你到底,你到底是推 ●基础工作—探寻迷宫出口 首先,我们要明确解的结构,这个思路在微分方程的求解中始终 会有应用到。(再次安利:先有意义后求量) 根据在一般的二阶线性齐次微分方程的分析中我们了解到,解的 结构是一个由两个线性无关解张成的解空间,这两个线性无关解 就是这个函数空间的一组基。 这样,我们就明确目标:找到两个线性无关的解。 ●基于目标的思考—意积自控,脉搏流动 我们要思考怎样找到这两个线性无关的解。 我们观察方程的形式,并且联想到我们熟悉一类具有特殊性质的 函数一指数函数(求导性质)。这样,我们就想,能否得到形如 ex的解。 那么,我们就把这个形式解带入方程,整理后惊奇地发现,我们 得到了一个只含有几的二次方程,那,我们就放心了。我们知道, 这个方程的解就是符合要求的入,进而带入就是微分方程的解。 ·求解过程—优雅的恶魔把问数一点一点吞没 如前所述,求解关于1的二次方程,得到符合要求的入。 根据我们对二次方程解的结构的认识,我们知道基于判别式讨论 可以得到三种不同类型的解形式。 >两个互异实根: 二阶线性常系数微分方程求解 特征根法,你到底,你到底是谁 ⚫ 基础工作——探寻迷宫出口 首先,我们要明确解的结构,这个思路在微分方程的求解中始终 会有应用到。(再次安利:先有意义后求量) 根据在一般的二阶线性齐次微分方程的分析中我们了解到,解的 结构是一个由两个线性无关解张成的解空间,这两个线性无关解 就是这个函数空间的一组基。 这样,我们就明确目标:找到两个线性无关的解。 ⚫ 基于目标的思考——意识自控,脉搏流动 我们要思考怎样找到这两个线性无关的解。 我们观察方程的形式,并且联想到我们熟悉一类具有特殊性质的 函数——指数函数(求导性质)。这样,我们就想,能否得到形如 ⅇ 𝜆𝑥的解。 那么,我们就把这个形式解带入方程,整理后惊奇地发现,我们 得到了一个只含有𝜆的二次方程,那,我们就放心了。我们知道, 这个方程的解就是符合要求的𝜆,进而带入ⅇ 𝜆𝑥就是微分方程的解。 ⚫ 求解过程——优雅的恶魔把问题一点一点吞没 如前所述,求解关于𝜆的二次方程,得到符合要求的𝜆。 根据我们对二次方程解的结构的认识,我们知道基于判别式讨论 可以得到三种不同类型的解形式。 ➢ 两个互异实根:
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