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1、课前练习:的通解,在 连续,且满足 求f(t),答案:,2.知识点:1)二重积分(极坐标);2)变上限求导;3)一阶线性方程求解;4)常数c的确定。,微分方程解题思路,一阶方程,分离变量法,齐次方程,公式法,常数变易法,10.5 二阶常系数线性微分方程,一、二阶常系数线性齐次方程,二、二阶常系数线性非齐次方程,10.5二阶常系数线性微分方程,标准形式,齐次线性方程的标准形式,非齐次线性方程的标准形式,一、二阶常系数线性齐次方程的通解,1.二阶齐次方程解的结构定理:,注意:常数,若 常数,证明时,应先证明y是解,然后说明是通解,定理也可描述为:,齐次方程(1)的通解是它的两个线性无关特解的线性组
2、合。,2、特征方程,故有,特征方程,将其代入上方程,思考:哪一类函数可能是方程(1)的解?,练习:写出下列微分方程的特征方程,得,满足特征方程的r值,构成的 就是方程(1)的解,特征方程,练习:写出下列微分方程的特征方程,特征方程(二次方程)的解称为特征根,特征根,并求特征根,3、解的形式,1.)有两个不相等的实根,方程(1)两个特解,常数,,得齐次方程的通解为,故两个特解,线性无关,如微分方程 的特征方程,特征根,通解:,2.)有两个相等的实根,一特解为,得齐次方程的通解为,3.)有一对共轭复根,利用欧拉公式得另一形式的两个根,得齐次方程的通解为,齐次方程(1)的通解公式:,例1,解,特征方
3、程为,特征根,故通解为,解,特征方程为,特征根,故通解为,例2,例3,解,特征方程为,特征根,故所求通解为,解,特征方程为,特征根,故所求通解为,例4:,注意这种类型,往往容易写成 错了!,练习,解,特征方程为,特征根,通解为,将 分别代入上两式,得:,故原方程所求特解为,作业:P405,3(1,2)4(3),小结,二阶常系数齐次微分方程求通解的一般步骤:,(1)写出相应的特征方程;,(2)求出特征根;(3)根据特征根的不同情况,得到相应的通解.,二、二阶常系数非齐次线性方程通解,1、解的结构定理:,非齐次的两个特解之差是齐次方程的解,证明:(同学们试一试),非齐次通解齐次通解非齐次特解,怎样求?,定理可简单描述为:,2、非齐次方程特解的求法试解函数检验法,根据非齐次项,假设其解函数,检验后,求出待定系数,得其特解。,试解函数Q(x),f(x),说明:1、不论f(x)是几项多项式,Q(x)必须是“同 次完全多项式”。,2、不论f(x)是否只含正弦、余弦,Q(x)都要设为其线性组合。,3、f(x)是两类函数乘积,Q(x)也是对应两类函数乘积,若有,则将试解函数乘以 x,再检验,直到没有同类项为止。,最后,将试解函数代入原方程,求各个待定系数。,检验:试解函数中是否与齐次通解有同类项?,练习:P406 6 写出特解的形式,