跳至主要內容- 假设函数 P(x) 和 Q(x) 于区间 [α,β] 上连续,y=φ(x,x0,y0) 是方程 dxdy=P(x)y+Q(x) 的解,y0=φ(x0,x0,y0),试求 ∂x0∂φ,∂y0∂φ 及 ∂x∂φ.
- 给定方程 dxdy=sinxy,试求 ∂x0∂y(x,x0,y0),∂y0∂y(x,x0,y0) 在 x0=1,y0=0 时的表达式.
- 证明非齐次线性微分方程的叠加原理:设 x1(t),x2(t) 分别是非齐次线性微分方程
dtndnx+a1(t)dtn−1dn−1x+⋯+an(t)x=f1(t),dtndnx+a1(t)dtn−1dn−1x+⋯+an(t)x=f2(t)
的解,则 x1(t)+x2(t) 是方程
dtndnx+a1(t)dtn−1dn−1x+⋯+an(t)x=f1(t)+f2(t)
的解.
- 已知齐次线性微分方程的基本解组 x1,x2,求下列方程对应的非齐次线性微分方程的通解:
(1) x′′−x=cost, x1=et, x2=e−t;
(3) x′′+4x=tsin2t, x1=cos2t, x2=sin2t;
(5) t2x′′−tx′+x=6t+34t2, x1=t, x2=tlnt;
- 已知方程 dt2d2x−x=0 有基本解组 et,e−t,试求此方程适合初值条件
x(0)=1, x′(0)=0
及
x(0)=0, x′(0)=1
的基本解组(称为标准基本解组,即有 W(0)=1),并由此求出方程适合初值条件
x(0)=x0, x′(0)=x0′
的解.
- 设 xi(t) (i=1,2,⋯,n) 是齐次线性微分方程 (4.2) 的任意 n 个解,它们所构成的朗斯基行列式记为 W(t). 试证明 W(t) 满足一阶线性微分方程
W′+a1(t)W=0,
因而有
W(t)=W(t0)e−∫t0ta1(s)dst0, t∈(a,b).
- 试证 n 阶非齐次线性微分方程 (4.1) 存在且最多存在 n+1 个线性无关解.