證明題: 設在上連續,並且,又,求證:對於方程的一切解,均有。
證明由一階線性方程通解公式,方程的任一解可表示為即。
由於,則存在,當時,。因而
由,從而有,顯然。
應用洛比達法則得
證明題:線性齊次微分方程組最多有個線性無關的解,其中是定義在區間上的的連續矩陣函式。
證要證明方程組最多有個線性無關的解,首先要證明它有個線性無關的解,然後再證明任意個解都線性相關。
由於是定義在區間上的的連續矩陣函式,所以對任意給定的初始條件,,方程組存在唯一的解。分別取初始條件
,,...,
它們對應的解分別為且這個解在時的朗斯基行列式為,則是個線性無關的解。
任取方程組的個解,,這個解都是維向量,於是由線性代數有關理論知,它們線性相關。
這就證明了方程組最多有個線性無關的解。
證明題:如果已知二階線性非齊次方程
對應齊次方程的基本解組為,證明其有一特解是,其中及是區間i上的連續函式,是的朗斯基行列式。
證已知是對應齊次方程
的基本解組,則齊次方程的通解為
。 用常數變易法,求原方程的特解。
設是原方程的特解,則滿足下列關係解得,
,積分得
原方程的乙個特解為
故是原方程的乙個特解。
證明題:設是常係數線性齊次方程組……(1)的解,的分量都是次數的多項式,但至少有乙個分量是的次多項式,證明向量組,,...,是方程組(1)的線性無關解組。
證: 設是常係數線性齊次方程組
1)的解,的分量都是次數的多項式,但至少有乙個分量是的次多項式,證明向量組,,...,,是方程組(1)的線性無關的解組。
證先證明,,...,都是方程組(1)的解。
由於方程組(1)的解,則有,即
其中表示單位矩陣。
由易得。 (2)
,由(2),上式變為
,。 故,,...,都是方程組(1)的解。
再證明向量組,,...,線性無關。
因為的分量都是次數的多項式,但至少有乙個分量是的次多項式,所以
,而當時,。
若,,即
,,給上式兩邊關於求階導數,得,,則必有。
給,兩邊關於求階導數,則必有。
同理,可得,。
故向量組,,...,線性無關。
綜上所述,我們證明了向量組,,...,,是方程組(1)的線性無關的解組。
證明題:階齊次線性常微分方程有且最多有
個線性無關的解。
階齊次線性常微分方程有且最多有
個線性無關的解。
證明 :由於階齊次線性常微分方程分別滿足初始條件
的解為則一定存在個解,又因為若任取個解
由於即最後一行可由前行線性表出,則
=0,故這個解一定是線性相
關的。從而命題得證。
證明題:設和是二階線性齊次微分方程的兩個線性無關解,求證:它們不能有共同的零點.
證明:.證明由於和是兩個線性無關解,則它們的朗斯基行列式
5分) 假如它們有共同零點,那麼存在乙個點,使得
於是這與(*)式矛盾
常微分方程
第一節基本概念 一 基本知識 1 微分方程的概念 1 微分方程 含有未知函式的導數 或微分 的方程稱為微分方程 未知函式為一元函式的叫常微分方程 未知函式為多元函式的叫偏微分方程 2 微分方程的階 方程中未知函式導數的最高端數叫該微分方程的階,同時該方程就叫做階微分方程 3 微分方程的解 使微分方程...
常微分方程
一 單項選擇題 1.下列四個微分方程中,三階常微分方程有 個 12 34 a.1b.2c.3d.4 a.n階常係數非齊線性常微分方程 b.n階變係數非齊線性常微分方程 c.n階變係數非線性常微分方程d.n階常係數非線性常微分方程.3.微分方程的乙個解是 abcd.4.是某個初值問題的唯一解,其中方程...
常微分方程小結
組員 黎英 2010104417 韋旭 2010104408 陸華豪 2010104505 常微分 常微分方程 只含乙個自變數的微分方程.方程1.11 1.12 1.13 是常微分方程的例子,是未知函式,僅含乙個自變數.微分方程的階數 微分方程中出現的最高端導數的階數.例如,方程 1.12 1.13...