第九章——常微分方程2(笔记)主讲教师:考研数学李振授课时间:2024.02.23粉笔考研·官方微信1第九章——常微分方程2(笔记)【注意】全微分方程(数学一):全微分方程一般结合第二类曲线积分中与路径无关的情况进行考查,我们将在多元函数积分学部分讲解,这里不再赘述。【注意】1.高阶微分方程在学习过程中主要有两类,第一是关于线性微分方程的性质;高阶微分方程不是每个都可以求解,只有特定类型才能够求解,第二个内容是求解问题。2.一阶线性微分方程:y’+p(x)y=q(x)。3.二阶线性微分方程:y’’+p(x)y’+q(x)y=f(x),线性即y’’、y’、y都是一次的。4.三阶线性微分方程:y’’’+p(x)y’’+q(x)y’+g(x)y=f(x)。2【注意】二阶线性微分方程:1.形如y’’+p(x)y’+q(x)y=f(x)的微分方程称为二阶线性微分方程。2.当f(x)=0时,即y’’+p(x)y’+q(x)y=0称为二阶齐次线性微分方程;否则称为二阶非齐次线性微分方程。3.二阶线性微分方程的求解主要考查p(x),q(x)恒为常数的情形,即二阶常系数线性微分方程,相应的齐次方程称为二阶常系数齐次线性微分方程,一般形式为y’’+py’+qy=0;相应的非齐次方程称为二阶常系数非齐次线性微分方程,一般形式为y’’+py’+qy=f(x)。4.不是所有的二阶线性微分方程都可以求解,只有特定的情况才能够求解,y’和y前面的函数p(x)、q(x)是常数时,对应的二阶线性微分方程才能够求解。3【注意】叠加原理:设y1(x)是方程y’’+p(x)y’+q(x)y=f1(x)的特解,y2(x)是方程y’’+p(x)y’+q(x)y=f2(x)的特解,则y=k1y1(x)+k2y2(x)是方程y’’+p(x)y’+q(x)y=k1f1(x)+k2f2(x)的解。4【注意】1.叠加原理就是等号右边函数f(x)的叠加对应等号左边解的叠加。2.齐次解的任意线性组合仍是齐次的解,齐次解+非齐次解=非齐次解,非齐次解-非齐次解=齐次解。3.齐次通解=2个线性无关的齐次解的线性组合,非齐次通解=齐次通解+非齐次特解。二阶微分方程,如果可以找到两个解,且不成比例,那么不能合并,二阶微分方程可以写为y=c1y1+c2y2,c1y1+c2y2为所谓的二阶齐次线性微分方程的解。4.上述结构定理适用于n阶线性微分方程。5【解析】10.二阶非齐次线性微分方程通解的结构为非齐次通解=齐次通解+非齐次特解,只要找到齐次通解和非齐次特解即可,y1、y2、y3都可以作为非齐次特解,齐次通解等于两个线性无关解的线性组合,首先要找两个齐次的解,已知三个...