八四级《高等数学》教学要求

第十六章.常微分方程〔教学要求〕1.正确理解微分方程及其阶、解、通解、特解等概念,了解什么是初始条件,初值问题。2.熟练掌握一阶可分离变量方程的解法,掌握一阶线性微分方程的概念。3.熟练掌握一阶线性齐次、非齐次方程的解法。4.掌握二阶线性,常系数微分方程概念及二阶线性微分方程解的结构定理。5.熟练掌握二阶常系数线性齐次方程的通解解法——特征根法及带有特殊右端的二阶常系数线性非齐次方程的特解的解法——待定系数法。     

求二阶复常系数线性非齐次微分方程特解的公式

文[1]提供了求二阶复常系数线性齐次微分方程通解的公式,文[2]介绍了用算子法求复常系数线性非齐次方程特解的方法。这篇短文利用待定系数法,得到了二阶复常系数线性非齐次微分方程特解的简捷求法,即直接利用公式可写出相应方程的特解。     

变系数四阶线性微分方程的一个可解类型

通过自变量变换,将一类变系数变系数四阶线性微分方程化为四阶常系数线性微分方程,从而得到变系数四阶线性微分方程的一个新的可解类型,推广了著名的四阶Euler方程．     

二阶变系数微分方程的解法讨论

求二阶变系数线性微分方程的解,迄今为止没有一种成规的方法。本文对二阶变系数线性微分方程进行研究,从方程的自身特点出发,构造辅助函数;给出可化为常系数或可降阶的变系数二阶微分方程的条件,及在此条件下求变系数微分方程的解。     

含幂与二项式系数的交错级数型常系数线性微分方程

通过将系数含有幂与二项式系数的交错级数型常系数线性微分方程化为可逐次积分的线性微分方程,找出了求这类方程通解的方法与理论,证明了所得定理,并通过实例介绍了它的应用。     

二阶变系数线性齐次微分方程的可转化条件

二阶常系数线性微分方程的可解性及解的结构已有详尽讨论。而对于变系数线性微分方程,除了几种特殊类型的方程可积分外,关于其可积类型的讨论仍是一个值得研究的课题。本文通过变量替换的方法,推导出二阶交系数齐次线性微分方程y″ P(x)y′ Q(x)y=0可转化为常系数微分方程或一些已知的可求解类型方程的充分条件。     

含幂与二项式系数线性微分方程解法探讨

通过把系数含有幂与二项式系数的常系数线性微分方程化为可逐次积分的线性微分方程,找出了求这类方程通解的方法与理论,把所得定理给出了严格的证明,并通过实例介绍了它的应用。     

非齐次线性常微分方程解的结构

本文讨论了n阶非齐次线性常微分方程解的一种结构,主要结论是n阶非齐次线性常微分方程有n+1个线性无关的解,并且该方程的任一解均能表示为这n+1个解的线性组合,此时线性组合系数之和等于1。     

一类高阶变系数微分方程的解

将六阶变系数线性常微分方程利用变量变换化为常系数线性常微分方程,进而得出它的通解·     

一类变系数齐次线性微分方程的求解

对于一阶的变系数齐次线性微分方程，我们一般可用变量分离法求解，虽然对于二阶以上的变系数线性微分方程没有一般的求解方法，但对于某些类型，可以利用方程本身的特点，总结出较有规律的办法。本针对变系数线性微分方程，总结出观察降阶法、化为常系数法、常数变易法等三种解法并就不同方法，举例作了说明。     

两类欧拉方程的特解表达式

文献(1)给出两类常系数非齐线性微分方程的特解表达式,并导出欧拉方程的线性无关解。笔者在这些结果的启发下,给出另两类欧拉方程的特解表达式。我们有下面的两个定理。     

关于常系数线性齐次微分方程解的级数表示式

常系数线性齐次微分方程是一类基本而又重要的微分方程,它在数学理论和应用方面都有重要的意义.给出了常系数线性齐次微分方程解的仅与系数和初始值有关的级数表示式.     

关于变系数线性微分方程组基解矩阵的一点注记

众所周知,常系数线性齐次方程 x~1=ax,其通解为 x=e~(at)C(C 为任意常数).对应地,常系数线性齐次微分方程组:X′=AX,通解为 X=e~(At)C.(C 为任意常数向量).它们的通解在结构上是多么相近啊.对于变系数线性齐次方程:x′=p(x)x,其通解为:     

变换x=e~(λt)y在解微分方程中的作用

中山大学数学力学系常微分方程组编的《常微分方程》教材中,在解常系数线性齐次微分方程L[x]=a_1x a_1x′ … a_nx~(n)=0(1)和非齐次方程L[x]=a_0x a_1x′ … a_nx~(n)=f(t)(2)时都要用到这一变换。我们在教学中觉得把常系数线性方程经过变换x=e~(λty)后的结果写了出来并用数学归纳法加以证明较妥。这样在常系数线性齐次方程的特征方程有重根时解的讨论和非齐次方程(2)右端函数为f(t)=e~(λty)(t)(P(t)为m次多项式)的待定系数法的研究中都很方便,而且也更有说服力。即引入下面的定理。     

三阶常系数线性非齐次微分方程的常数变易解法

将常数变易法应用于三阶常系数线性非齐次微分方程,对一般非齐次自由项形式,给出了方程的特解公式,进而求得了通解。     

一类常系数非齐次线性微分方程通解和特解的直接解法

提出了求常系数非齐次线性微分方程通解和特解的新方法:先根据方程的结构和特点,令出它的形式解并代入方程,再根据特征根的不同,直接求出方程的通解和特解.     

常系数齐次线性常微分方程的解

本文首先证明了若当标准形矩阵有n个线性无关的循环向量 ,接着证明了常系数齐次线性常微分方程组存在m个与它的系数矩阵的m重特征根对应的线性无关的解。最后证明了常系数齐次线性常微分方程组存在n个线性无关的解 ,它的任一解可由这n个解线性表示     

常系数线性分数阶微分方程组的解

文章研究了常系数线性分数阶微分方程的求解问题,利用Mittag—Leffler函数及其Laplace变换,提出了某些类别的常系数线性分数阶微分方程的求解问题,且得到了一些解线性分数阶微分方程的方法．     

三阶变系数齐线性微分方程的一种可积类型

运用未知函数的线性变换,获得三阶变系数线性齐次微分方程化为三阶常系数线性微分方程的一个充要条件。     

高阶变系数线性微分方程的一种求解法

从常数变易法的思想出发,得到了将一般的变系数线性微分方程化为常系数线性微分方程的一种新方法,对求解某些类型的变系数线性微分方程有较好的实用性.