二重根,特征方程是双重根的特解形式?

一般式是这样的ay”+by’+cy=f(x)

二重根,特征方程是双重根的特解形式?

第一步二重根:求

令ar²+br+c=0,解得r1和r2两个值,(这里可以是复数,例如(βi)²=-β²)

第二步:通解

1、若r1≠r2,则y=C1*e^(r1*x)+C2*e^(r2*x)

2、若r1=r2,则y=(C1+C2x)*e^(r1*x)

3、若r1,2=α±βi,则y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx)

第三步:特解

f(x)的形式是e^(λx)*P(x)型,(注:P(x)是关于x的多项式,且λ经常为0)

则y*=x^k*Q(x)*e^(λx) (注:Q(x)是和P(x)同样形式的多项式,例如P(x)是x²+2x,则设Q(x)为ax²+bx+c,abc都是待定系数)

1、若λ不是特征根 k=0 y*=Q(x)*e^(λx)

2、若λ是单根 k=1 y*=x*Q(x)*e^(λx)

3、若λ是二重根 k=2 y*=x²*Q(x)*e^(λx)(注:二重根就是上面解出r1=r2=λ)

f(x)的形式是e^(λx)*P(x)cosβx或e^(λx)*P(x)sinβx

1、若α+βi不是特征根,y*=e^λx*Q(x)(Acosβx+Bsinβx)

2、若α+βi是特征根,y*=e^λx*x*Q(x)(Acosβx+Bsinβx)(注:AB都是待定系数)

第四步:解特解系数

把特解的y*”,y*’,y*都解出来带回原方程,对照系数解出待定系数。

最后结果就是y=通解+特解。

通解的系数C1,C2是任意常数。

特征多项式 = (λ-1)^2 (λ+1)。 二重特征值是指特征值是特征多项式的2重根。 如A的特征多项式为|λE-A |=(λ-2)(λ^2-8λ+18+3a)。 当λ=2是特征方程的二重根,则有2^2-8*2+18+3a=0,解得a=-2。 若λ=2不是特征方程的二重根,则(λ^2-8λ+18+3a)为完全平方,从18+3a=16而,解得 a。 设 A 是n阶方阵,如果存在数m和非零n维列向量 x,使得 Ax=mx 成立,则称 m 是A的一个特征值或本征值。非零n维列向量x称为矩阵A的属于(对应于)特征值m的特征向量或本征向量,简称A的特征向量或A的本征向量。

单重根,是指在代数方程的解中出现一次的根。 二重根,是指在代数方程的解中出现两次的根。 对代数方程,即多项式方程,方程f(x) = 0有根x = a则说明f(x)有因子(x – a),从而可做多项式除法P(x) = f(x) / (x-a)结果仍是多项式。若P(x) = 0仍以x = a为根,则x= a是方程的重根。或令f1(x)为f(x)的导数,若f1(x) = 0也以x =a为根,则也能说明x= a是方程f(x)=0的重根。

简单根是两个不相等的实根(最常见的非重复根)中的任意一个。二重根是两个相等的实根。多重根等等

特征根是特征方程的根。只有一个根,这与其他根不同。重根有两个根

(R 1)(R^2 1)^2=(R 1)(R i)(R i)(R i)R1=-1 R2=-i R3=i R4=-i R5=i。显然,在方程的解中,有两个-i的重根和两个i,即双特征i。当有多个根时,设(C c1x)或:(C c1x)两个不等实根:y=C1E^(r1x)c2e^(r2x)2。两个相等的实根:y=(c1c2x)e^(r1x)3。共轭复根r=αIβ:y=e^(αx)*(c1cosβx c2sinβx)标准形式y“P(x)y”Q(x)y=f(x)解通解=非齐次方程特解齐次方程的通解具有形式y*的特解y*,其形式为“y”“by”CY=P(x),式中,Q(x)是与P(x)相同的多项式,K是0、1或2,根据α,它不是特征根、单特征根或双特征根(如上所述),通过将y*代入方程中并比较方程两边x的相同幂的系数(待定系数法),可确定Q(x)的系数,并可得到特解y*。

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