[數學]它解的跳太快看不懂(高階常微分)

[數學]它解的跳太快看不懂(高階常微分)

taco7103 於 星期日 三月 19, 2006 4:19 pm


如題...
誰能把整個運算過澄清清楚的寫出來.....
千萬不要跳過程
不然看不懂 Orz.............................
題目:  y"' + y" = (e^x)cosx
 
講義解的= =
  ( D^3 + D^2 ) y =(e^x)cosx
移項成逆運算公式:
  Yp =  [1/ ( D^3 + D^2 )] ( e^x ) cosx 
        = [ 1/(D+1)^3 + (D+1)^2 ] ( e^x ) cosx  ---------->為何會變這樣Orz...
整理
  Yp = e^x [ 1 / ( D^3 + 4D^2 + 5D + 2 ) ] cosx
        =  e^x [ 1 / ( 4D - 2 ) ] cosx..........................看不懂又跳太快
        =  e^x [ ( 4D + 2 ) / ( 4D - 2 ) ( 4D + 2 ) ] cosx
        =  e^x [ ( 4D + 2 ) / ( 16D - 4 ) ] cosx
        =  e^x [ ( 4D + 2 ) / 20 ] cosx.........................又看不懂了\ = =投降
        =  e^x [ ( 1 / 5 ) sinx - ( 1 / 10 ) cosx ]....................天阿根本是天書跳太快了
它的特解根本看不懂跳太快................
誰能幫我算沒跳過的全解......Orz....拜託了

taco7103
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註冊時間: 2006-03-17

訪客 於 星期一 三月 20, 2006 8:05 pm


基本上那個叫做逆算子法,只對特殊型有用。
 
運用的概念是積分等於反導數,然後把相應的特殊法則記下來而已。
 
解法類似這樣(其實你的東西我有一部分看不懂,不過答案都一樣)
 
這種方法並不是萬用法,是要記特殊的非齊次項去做。

image file name: 2k1fef4ad70c.png


訪客

 

訪客 於 星期一 三月 20, 2006 9:58 pm


沒辦法顯示那麼大請把圖抓回去再開即可(右鍵另存圖片)
 
此法有侷限性,僅對非齊次項為下面才可以簡便計算
image file name: 2k6e14a659bb.png
 
 
附錄:逆算子常用公式
 
(5)  Re表示實部,Im表虛部
      另外,L下標是k的表示與(3)的表示法無異!
      [事實上是利用(3)算出後取實部虛部而已]      
      
 
(6)  L(D)化為  D^2的函數,以L-hat (D^2)表示
 
(Note:個人常用(5)更勝(6)
 
(7)L(D)表為升冪排列,最大的degree為 m
     因此做1除L(D)的長除法直到第m+1項出現
     也就是直到出現D^m項,因為D^m+1以上對多項式來說皆是0
     考量power rule,對m次多項式求導m次為常數,對常數求導為0
 
(8)不常用,大多直接用VOP了!

image file name: 2k29e022ce02.png

image file name: 2k8438a677dc.png

 


訪客

 

訪客 於 星期一 三月 20, 2006 10:03 pm


訂正:
 
(5)部分那個Im跟Re寫反了,請自行修正。(很難打,馬有失蹄)
 
記憶方法為靠Euler formula。

訪客

 

訪客 於 星期一 三月 20, 2006 11:16 pm


無聊就寫一下VOP的公式
 

image file name: 2k636aaba8f2.png


訪客

 

訪客 於 星期一 三月 20, 2006 11:31 pm


又搞烏龍了!
 
希臘字w  應該是 (n-1) by (n-1)  不是 n by n。
 
事實上由代數餘子式也可以看的出來會少一個order。
 
實際上這個方法很技巧。
 
先令特解形式為齊次解但是待定係數為x的函數  C(x)
 
然後求導一次(利用Chain rule),再令 Sum  C'(x)*y =0 (技巧)
 
然後依次在求導帶入化簡就可以得到與公式相等的敘述
 
是一個  n by n 的線性方程式系統(linear equation system)

訪客

 




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