一、一阶线性微分方程
一般形式:
当时,则方程为齐次方程,反之为非齐次。
通解:
通解公式:
特解:
特解是将通解中的根据已知条件(定解条件)解出具体数,将的值带入通解,得特解。
几何意义:
用于求曲线方程
特别题型:
有些题目给出的为积分方程,则需要对积分方程求导,还原为微分方程。涉及知识点:
变限积分求导
二、二阶常系数线性微分方程
2.1 齐次方程
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 非齐次方程
一般形式:
*注:非齐次方程求通解与求齐次方程相同
非齐次方程考查形式分为两种:① 求特解形式。② 求特解。
二阶微分方程为形式一,且m次数次幂时,求一般非常复杂,则可以利用推导公式,代入数据减少出错。
非齐次的通解就是齐次通解和非齐次特解相加,即:非齐次通解 = 齐次通解 + 非齐次特解
形式一:形式
求特解形式(非具体特解):
方程一般形式:
则特解形式为:
其中
特解推导公式:
:的二阶导数
:的一阶导数
:原式系数
:原式系数
:求根据是否为特征根时确定的取值
:根据原式确定的取值
解题思路:
①. 先求通解特征根。
②. 判断原式中是否为特征根,与特征根一个相同则为单根,两个则为二重根,则决定的取值。
③. 根据的次数,决定的次数,0次为常数,1次则为,2次则为 以此类推。
④. 确定则带入得出特解。
形式二:形式
方程形式为:
则特解形式为:
其中
解题思路:
①. 先求通解特征根。
②. 判断原式中是否为特征根,决定的取值。
③. 确定则带入得出特解。
特别题型:
- 形式一与形式二加起来的形式。
例如可以拆解为两种形式分别计算:
则原方程特解形式就为两种形式之和
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