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常系数线性微分方程组的六种解法

        .                                     (6)

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对上式两边关于求导,得 内容来自论文无忧网 www.paper51.com

        .                                   (7) 内容来自www.paper51.com

将(6)和(7)代入原方程组的第一个方程得 内容来自www.paper51.com

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这是一个二阶常系数线性微分方程[5],易求出它的通解为: copyright paper51.com

        .                                      (8)

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将上式代入(6)得

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故原方程组的通解为:

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        其中是任意常数. paper51.com

注:上面我们把(8)代入(6)经过求导,而没有经过求积分就求出了,如果把(8)代入原方程组中的第一式,得

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这是一个一阶线性非齐次微分方程,可求得它的通解为

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        .                         (9)

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式(9)中出现了三个任意常数,这与前面求得的结果不一致,事实上,当我们把(8)及(9)代入原方程组便可发现,当且仅当时,(9)才能成为方程组的解,故(9)不一定是所求方程组的通解,其中有可能是一个多余的任意非零常数,由它引出了多余的解(即增解).因此为了避免出现增解,在求出一个未知函数后,不要再用求积分的方法来求其余的未知函数. paper51.com

 首次积分法[2] copyright paper51.com

这种方法是将常系数线性微分方程组经过适当地组合,化为一个可以积分的微分方程,这个方程的未知函数可能是方程中几个未知数的某种组合形式,通过积分这个方程就得到未知函数的组合形式的方程,就是一个原方程组的首次积分.对于一个n阶常系数线性微分方程组,如果求得其中n个函数无关的首次积分,那么就可以得到该方程组的通积分

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