待定系数法求特解形式怎么设

更新时间:2025-11-16 16:33:38
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在求解线性微分方程组时,使用待定系数法求特解,特解的形式设定需遵循以下步骤:

1. 分析方程特征:首先分析非齐次微分方程的右侧,确定其是否可以表示为已知线性微分方程解的线性组合。

2. 确定特解形式:根据非齐次项的形式设定特解的形式:
- 若非齐次项是常数,特解形式设为常数C。
- 若非齐次项是多项式,特解形式设为多项式,且多项式的次数应比非齐次项的次数高一次。
- 若非齐次项是指数函数,特解形式设为与指数函数形式相同的函数,但需乘以一个待定系数。
- 若非齐次项是三角函数,特解形式设为相应的三角函数,可能需要乘以待定系数和相位角。

3. 代入求解系数:将设定的特解形式代入原微分方程,得到关于待定系数的方程组。

4. 解方程组:解出待定系数,从而得到特解。

例如,对于形式为 \( y'' + p(x)y' + q(x)y = f(x) \) 的二阶非齐次线性微分方程,若 \( f(x) \) 是一个指数函数 \( e^{rx} \),则特解的形式可以设为 \( y^* = A e^{rx} \),其中 \( A \) 是待定系数。

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