問4題工程數學的二階微分方程~~

2011-10-13 3:47 am
1.y''-y'=0
答:y=e^x+c1x+c2
2.yy''=3(y'^2)
答:y=(c1x+c2)^(-1/2)
3.y''+(y'^3)cos y=0
答:x=-cos y+c1y+c2
4.4(x^2)y''-3y=0, y(1)=-3 y'(1)=0, x^(3/2), x^(-1/2)
答:y=-0.75x^(3/2)-2.25x^(-1/2)

麻煩大大把詳細計算過程給我
謝謝^^
更新1:

回sum:第1題我算出來的答案也是跟你一樣,我對過了題目和答案我都沒打錯,我下個星期再去問老師這題好了。

回答 (2)

2011-10-13 4:38 am
✔ 最佳答案
1.令y=e^(λx),y’=λ*e^(λx),y’’=(λ^2)*e^(λx)代回原式,
得特性方程式λ^2-λ=λ(λ-1)=0→λ=0 orλ=1
故y=c1*e^0+c2*e^1=c1+c2*e^x
此題不是答案有錯,就是題目有誤

2.令z=y'=dy/dx,則y''=dy'/dx=dz/dx=(dz/dy)(dy/dx)=z(dz/dy)
故原式可改寫成:
yz(dz/dy)=3z^2
(1/z)dz=(3/y)dy
lnz=3lny
z=k*y^3
dy/dx=k*y^3
dy/(y^3)=kdx
-1/y^2=kx+l
1/y^2=c1x+c2(c1=-k, c2=-l)
y=(c1x+c2)^(-1/2)

3.同2,令z=y',則原式改寫成
y(z*dz/dy)+z^3*cosy=0
dz/dy=-z^2*cosy
dz/(z^2)=-cosydy
-1/z=-siny+c1
1/z=siny+c1
dx/dy=siny+c1
dx=(siny+c1)dy
x=-cosy+c1y+c2 4.4(x^2)y’’-3y=0(x^2)y’’-(3/4)y=0,此為標準之Euler-Cauchy方程式,令y=x^m,y’=m*x^(m-1),y’’=m(m-1)*x^(m-2)代回原式m^2-m-3/4=0,4m^2-4m-3=(2m-3)(2m+1)=0,m=3/2 or m=-1/2故y=c1*x^(3/2)+c2*x^(-1/2)y’=(3/2)*c1*x^(1/2)-(1/2)*c2*x^(-3/2)將條件y(1)=-3,y’(1)=0代入得:c1+c2=-3(3/2)*c1-(1/2)*c2=0解聯立方程式得c1=-0.75,c2=-2.25y=-0.75x^(3/2)-2.25x^(-1/2)
2011-10-13 9:23 am
回sum:第1題我算出來的答案也是跟你一樣,我對過了題目和答案我都沒打錯,我下個星期再去問老師這題好了。
[[ans]]其實不必問老師,將答案代回元方程式就知道,:y=e^x+c1x+c2 不對。
.(***)要知道微方的答案對不對,只要代回元方程式就知道,這是微方之基本常識。
不過不保證是全解(除非是特別類型)。尤其是非線性方程式。


收錄日期: 2021-04-27 19:08:19
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20111012000010KK05814

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