线性相关与线性无关:若存在不全为零的常数c1,c2,,cn,使
c1y1(x)?c2y2(x)??cnyn(x)?0恒成立,则称函数组y1,y2,,yn线性相关。否则,线性无关。
§2一阶方程的解法
一阶方程的基本类型:可分离变量的,一阶线性的,齐次方程,可用简单的变量替换转化为基本类型的方程,自变量与因变量互换。(重点是可分离变量的,一阶线性的)
(1)、可分离变量的方程:
(2)、一阶线性方程:
齐次方程,可用简单的变量替换转化为基本类型的方程,自变量与因变量互换
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§3二阶方程的解法
只研究二阶线性常系数方程:齐次、非齐次
二阶线性常系数方程y???py??qy?f(x)(p,q为常数)
1、
齐次方程(f(x)?0)
特征方程?2?p??q?0,它的两个特征根为?1,?2
⑴若?1??2为实根,通解:y?c1e?1x?c2e?2x(c1,c2为任意常数)
⑵若?1??2为两个实重根,通解:y?(c1?c2x)e?1x(c1,c2为任意常数)
⑶若?1???i?,?2???i?(??0)为两个共轭复根,通解:
y?e?x(c1cos?x?c2sin?x)(c1,c2为任意常数)
2、
非齐次方程(f(x)?0)
因为非齐次方程的通解=相应齐次方程的通解+非齐次的一个特解,齐次方程的通解已经解决,下面只需研究非齐次方程的特解就可以了,求特解的关键:根据非齐次项f(x)的类型及特征根的情况确定特解的类型;其中含有若干个待定系数,代入方程使之成为恒等式,定出其中的系数——待定系数法 (1)若非齐次项的类型是f(x)?e?xpm(x)
特解形式为y*(x)?xkQm(x)e?x,其中k代表?为特征根时的重数。
6
?不是特征根,取k?0,此时y*(x)?Qm(x)e?x ?是单重特征根,取k?1,此时y*(x)?xQm(x)e?x ?是二重特征根,取k?2,此时y*(x)?x2Qm(x)e?x
(2)若非齐次项的类型是f(x)?e?x(acos?x?bsin?x) 特解形式为y*(x)?xke?x(ccos?x?dsin?x),其中c,d是待定系数,其中k代表??i?为特征根时的重数
若??i?不是特征根,取k?0,此时y*(x)?e?x(ccos?x?dsin?x) 若??i?是特征根,取k?1,此时y*(x)?xe?x(ccos?x?dsin?x)
考题类型一:
一阶可分离变量方程的通解及特解:
1、(08-2)微分方程y??2xy的通解y=( ) A Cex B ex?C C x2?C D ex?C
2、(07-7分)求微分方程xy??ylny的通解。
3、(06-2分)微分方程xdy?ylny的通解是( ) dx22A lny?cx B y?cex C y?cx D lny?lnx?c
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4、(04-2分)微分方程secxdy?1?y2dx的通解。 5、(04-3分)下列微分方程中,可分离变量的是: A dydx?xy?1 B dydx?ex?y C dy?tdx?e?xdx D y??x?y
6、(03-2分)微分方程y??yx满足初始条件y|x?1?2的特解
7、(09-2)微分方程
dydx?e2x?y的通解是( ) A e2x?ey?c B e2x?12ey?c
C 1e2x?ey?c D e2x2?ey?c
8、(09-2)微分方程y??2x?1y?0的通解是( ) A y?c(1?x)2 B y?(1?x)2?c C y?(1?x)2?c D y?(1?x)2?c
9、(11-3)微分方程
dydx=ex+y的通解为( ) A.x-y=c B.ex+ey=c C. e-x+ey=c D. ex+e-y=c
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