一點微方的心得
以下是自己念到微方的一點心得,
因為在平常ODE的書上好像都沒看到,所以分享一下(有錯請指教)
如果把微分當作線性算子,那麼有以下值得一背的公式:
http://en.wikipedia.org/wiki/Shift_theorem
>> D[f*exp(ax)] = (D+a)[f]* exp(ax) --- 公式(I)
可以推廣並用數學歸納法證明,令 p(D) 為微分算子多項式,
>> p(D)[f*exp(ax)] = ( p(D+a)[f] ) *exp(ax) ---公式(II)
這個公式可以很快速的推導出一些常微方的特解。
◎例一: f'+ af = g, (其中 f,g 都是 t 的函數)
=> (D+a)f = g, 利用公式,我們知道 (D+a)f = [ D(f*exp(ax)) ]*exp(-ax)
=> D(f*exp(ax)) = g*exp(ax), 積分一次,記得有個常數
=> f*exp(ax) = ∫g*exp(ax)dx + C , 兩邊除掉 exp(ax) 就得到 f 的特解。
◎例二: f''+ mf' + n = g
=> 配方後得到 [(D+a)^2 - b] f = g, 其中 a = m/2, b = (m*m/4) -n
=> (D+a)(D+a)f = g+bf, 利用公式,(D+a)(D+a)f = [DD(f*exp(ax))] *exp(-ax)
=> DD(f*exp(ax)) = (g+bf)*exp(ax)
積分兩次後再整理,就可以得到 f 的特解。
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才華不會令人幸福,而自私卻能解除人的痛苦。
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※ 編輯: microball 來自: 98.221.193.148 (03/27 14:07)
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