第十三节常系数线性微分方程 组解法举例 、微分方程组 常系数线性微分方程组的解法 三、小
第十三节 常系数线性微分方程 组解法举例 ◼ 一、微分方程组 ◼ 二、常系数线性微分方程组的解法 ◼ 三、小结
微分方程组 微分方程组由几个微分方程联立而成的方程组 称为微分方程组 注意:这几个微分方程联立起来共同确定了几 个具有同一自变量的函数 常系数线性微分方程组微分方程组中的每一个 微分方程都是常系数线性微分方程叫做常系数线 性微分方程组
一、微分方程组 微分方程组 由几个微分方程联立而成的方程组 称为微分方程组. 注意:这几个微分方程联立起来共同确定了几 个具有同一自变量的函数. 常系数线性微分方程组 微分方程组中的每一个 微分方程都是常系数线性微分方程叫做常系数线 性微分方程组.
常系数线性微分方程组的解法 步骤: 1.从方程组中消去一些未知函数及其各阶导 数,得到只含有一个未知函数的高阶常系数线性 微分方程 2.解此高阶微分方程,求出满足该方程的未知 函数 3.把已求得的函数带入原方程组,一般说来, 不必经过积分就可求出其余的未知函数
步骤: 1. 从方程组中消去一些未知函数及其各阶导 数,得到只含有一个未知函数的高阶常系数线性 微分方程. 二、常系数线性微分方程组的解法 2.解此高阶微分方程,求出满足该方程的未知 函数. 3.把已求得的函数带入原方程组,一般说来, 不必经过积分就可求出其余的未知函数.
3y-2z,(1) 例1解微分方程组 dx 2y 解设法消去未知函数y,由(2)式得 = (3) 两边求导得,中=1+ 把(3),(4)代入(1)式并化简,得
例1 解微分方程组 = − = − 2 . (2) 3 2 , (1) y z dx dz y z dx dy 由(2)式得 (3) 2 1 = + z dx dz y 解 设法消去未知函数 y , 两边求导得, , (4) 2 1 2 2 = + dx dz dx d z dx dy 把(3), (4)代入(1)式并化简, 得
2-+z=0 dx 解之得通解z=(C1+C2x)e,(5) 再把(5)代入(3)式,得y=(2C1+C2+2C2x)e2·(6 原方程组的通解为 y=(2C1+C2+2C2x)e2 2 z=(CI+crx)e
2 0 2 2 − + z = dx dz dx d z 解之得通解 ( ) , (5) 1 2 x z = C + C x e (2 2 ) . (6) 2 1 1 2 2 x 再把(5)代入(3)式, 得 y = C + C + C x e 原方程组的通解为 , ( ) (2 2 ) 2 1 1 2 1 2 2 = + = + + x x z C C x e y C C C x e