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  【一阶线性微分方程的求法证明dy/dx+p(x)y=q(x)(12.10)dy/dx+p(x)y=0(12.11)为什么方程(12.10)的通解等于方程(12.11)的通解加上方程(12.10)的一个特解】

  一阶线性微分方程的求法证明

  dy/dx+p(x)y=q(x)(12.10)

  dy/dx+p(x)y=0(12.11)

  为什么方程(12.10)的通解等于方程(12.11)的通解加上方程(12.10)的一个特解

1回答
2020-07-29 20:37
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廖荣涛

  一阶线性非齐次微分方程的解的特点就是:

  其齐次微分方程的通解+非齐次微分方程的特解

  也就是:

  方程(12.10)的通解等于方程(12.11)的通解加上方程(12.10)的一个特解

  证明应该是数学分析里有详细的严格证明.我只是做一推导:

  首先,方程(12.10)的一个特解肯定是方程(12.10)的解.

  设为y=f1(x),则

  f1’(x)+p(x)f1(x)=q(x)

  其次,方程(12.10)的通解设为y=f2(x)

  由(12.11),所以

  f2’(x)+p(x)f2(x)=0

  则y=f1(x)+f2(x)

  可知.

  [f1’(x)+f2’(x)]+p(x)[f1(x)+f2(x)]

  =f1’(x)+p(x)f1(x)+f2’(x)+p(x)f2(x)

  =q(x)+0

  =q(x)

  所以f1(x)+f2(x)是方程(12.10)的解

  同时,因为为一阶线性方程,所以,其解中一定要含有一个任意常数C

  而一阶线性齐次方程(12.11)的通解必定含有一个任意常数C

  所以,由以上可知:

  f1(x)+f2(x)是方程(12.11)的通解

  即:方程(12.10)的通解等于方程(12.11)的通解加上方程(12.10)的一个特解

  说明,n阶微分方程有n个任意常数C

2020-07-29 20:39:13

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