Re: [微積] 2階ODE-未定係數解(特殊題目)

看板Math作者 (Oliver)時間12年前 (2013/09/28 15:41), 編輯推噓2(2012)
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※ 引述《pigheadthree (爬山)》之銘言: : 題目:y""-3y'+2y = 8x^2 - 2x^(e^x) : 這是小弟的筆記上的題目,沒有答案,以下為小弟的解法, : 不知道計算過程是否有問題,麻煩版上前輩們不吝嗇指導,謝謝! 原文43 話說 到底是四階ODE 還是二階ODE呀..... ---- y"-3y'+2y=8x^2-2x^(e^x) 由觀察法得y_h=C1exp(2x)+C2exp(x) 令y_p=ψ1(x)y1(x)+ψ2(x)y2(x) y_p'=ψ1(x)y'1(x)+ψ2(x)y'2(x)+ψ'1(x)y1(x)+ψ'2(x)y2(x) 令ψ'1(x)y1(x)+ψ'2(x)y2(x)=0 y_p"=ψ1(x)y"1(x)+ψ2(x)y"2(x)+ψ'1(x)y'1(x)+ψ'2(x)y'2(x) 將y_p、y_p'、y_p"代回得 [ψ1(x)y"1(x)+ψ2(x)y"2(x)+ψ'1(x)y'1(x)+ψ'2(x)y'2(x)] -3[ψ1(x)y'1(x)+ψ2(x)y'2(x)]+2[ψ1(x)y1(x)+ψ2(x)y2(x)]=8x^2-2x^(e^x) 超煩 另解 使用Heaviside求解法 d let D= ── dx 原式=>(D-2)(D-1)y= 8x^2 - 2x^(e^x) y_h=C1exp(2x)+C2exp(x) 1 y_p= ───── [ 8x^2 - 2x^(e^x)]=y_p1-y_p2 (D-2)(D-1) 1 y_p1= ─────(8x^2)=(0.5+0.75D+0.875D^2+...)(8x^2) D^2-3D+2 =4x^2 +6x+7 1 1 1 y_p2 = ───── [2x^(e^x)]=[─── - ───][2x^(e^x)] (D-2)(D-1) D-2 D-1 =exp(2x)∫exp(-2x)[2x^(e^x)]dx - exp(x)∫exp(-x)][2x^(e^x)]dx 因y_p2無法積分 丟在那裡就好 得解y=y_h+y_p ----- 若題目改為 y"-3y'+2y = 8x^2 - 2x(e^x) 則y_p2 =exp(2x)∫exp(-2x)[2x*(e^x)]dx - exp(x)∫exp(-x)][2x*(e^x)]dx =exp(x)[-x^2-2x-1] 得解y=y_h+y_p = C1exp(2x)+C2exp(x)+4x^2 +6x+7+exp(x)[x^2+2x]為解 強烈懷疑原PO抄錯題目了@@ -- Logic can be patient for it is eternal. ----- Oliver Heaviside -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 111.185.134.5

09/28 15:43, , 1F
問問題的是那人所以不意外 ( ′_ゝ`)
09/28 15:43, 1F

09/28 17:01, , 2F
我解完抬頭看ID才發現............
09/28 17:01, 2F

09/28 20:55, , 3F
找operator inverse這招讚,筆記筆記 XD
09/28 20:55, 3F
全名叫做 Heaviside 逆運算子求解法 適用於所有可積分之特解 是很好用的一種求解法

09/28 21:38, , 4F
不好意思,小弟實在看不懂你在寫甚麼?抱歉!
09/28 21:38, 4F

09/28 21:39, , 5F
可以請教你,你第一個解法的名稱嗎?
09/28 21:39, 5F
Lagrange參數變異法(Variation Parameter)

09/28 22:03, , 6F
看不懂,小弟的功力還不夠,。
09/28 22:03, 6F
待定係數法跟參數變異法 是最基本的兩種作法 看不懂 可能要回去翻一下課本了

09/28 22:14, , 7F
不是需要 D^n = 0 for all sufficiently large n嗎?
09/28 22:14, 7F

09/28 22:14, , 8F
如果那個級數有無限多項你要怎麼加回去?
09/28 22:14, 8F
哪一個級數無限多項? ※ 編輯: Heaviside 來自: 111.185.134.5 (09/28 22:24)

09/28 23:11, , 9F
1/(D^2 - 3D + 2) 這個級數展開啊
09/28 23:11, 9F

09/29 00:52, , 10F
他只有8x^2 阿,所以 D^3 以後的項次用不到
09/29 00:52, 10F

09/29 03:13, , 11F
就是我說的,D^n = 0 for sufficiently large n 嘛
09/29 03:13, 11F

09/29 03:14, , 12F
沒有這個就很難用了
09/29 03:14, 12F

01/02 15:32, 7年前 , 13F
就是我說的,D^n = https://daxiv.com
01/02 15:32, 13F

07/07 11:28, 6年前 , 14F
找operator i https://moxox.com
07/07 11:28, 14F
文章代碼(AID): #1IHeWtIY (Math)
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