一點微方的心得

看板Math作者 (無華之果)時間15年前 (2011/03/27 14:05), 編輯推噓3(304)
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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。 -- 才華不會令人幸福,而自私卻能解除人的痛苦。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 98.221.193.148 ※ 編輯: microball 來自: 98.221.193.148 (03/27 14:07)

03/27 14:08, , 1F
推^^
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周易的寫真秘笈上面有提到這些 其他類似的還有
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L(D) * e^(ax) = L(a) * e^(ax)
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03/27 14:15, , 4F
L(D) cos(ax+b) or sin(ax+b) = L(- a^2) cos(ax+b)
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or L(- a^2) * sin(ax+b) 其中L(D)為D的多項式 以
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上所提到的包括原PO所述用在逆運算子亦可適用
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03/27 15:09, , 7F
微分是線性算子沒錯....
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文章代碼(AID): #1DZjEuKQ (Math)