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共轭复根怎么求(共轭复根怎么求出来的)

二阶非齐次线性微分方程的通解结构?

二阶常系数非齐次线性微分方程的表达式为y''+py'+qy=f(x),其特解y*设法分为:1.如果f(x)=P(x),Pn(x)为n阶多项式;2.如果f(x)=P(x)e^αx,Pn(x)为n阶多项式。

二阶常系数齐次线性微分方程

标准形式

y″+py′+qy=0

特征方程

r^2+pr+q=0

通解

1.两个不相等的实根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x)

2.两根相等的实根:y=(C1+C2x)e^(r1x)

3.一对共轭复根:r1=α+iβ,r2=α-iβ:y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx)

特解y*设法

1、如果f(x)=P(x),Pn(x)为n阶多项式。

若0不是特征值,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^λx中,k=0,λ=0;因为Qm(x)与Pn(x)为同次的多项式,所以Qm(x)设法要根据Pn(x)的情况而定。

比如如果Pn(x)=a(a为常数),则设Qm(x)=A(A为另一个未知常数);如果Pn(x)=x,则设Qm(x)=ax+b;如果Pn(x)=x^2,则设Qm(x)=ax^2+bx+c。

若0是特征方程的单根,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^λx中,k=1,λ=0,即y*=x*Qm(x)。

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若0是特征方程的重根,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^λx中,k=2,λ=0,即y*=x^2*Qm(x)。

2、如果f(x)=P(x)e^αx,Pn(x)为n阶多项式。

若α不是特征值,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^αx中,k=0,即y*=Qm(x)*e^αx,Qm(x)设法要根据Pn(x)的情况而定。

若α是特征方程的单根,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^αx中,k=1,即y*=x*Qm(x)*e^αx。

若α是特征方程的重根,在令特解y*=x^k*Qm(x)*e^λx中,k=2,即y*=x^2*Qm(x)*e^αx。

3、如果f(x)=[Pl(x)cos(βx)+Pn(x)sin(βx)]e^αx,Pl(x)为l阶多项式,Pn(x)为n阶多项式。

若α±iβ不是特征值,在令特解y*=x^k*[Rm1(x)cos(βx)+Rm2(x)sin(βx)]e^αx中,k=0,m=max{l,n},Rm1(x)与Rm2(x)设法要根据Pl(x)或Pn(x)的情况而定(同Qm(x)设法要根据Pn(x)的情况而定的原理一样)。

即y*=[Rm1(x)cos(βx)+Rm2(x)sin(βx)]e^αx

若α±iβ不是特征值,在令特解y*=x^k*[Rm1(x)cos(βx)+Rm2(x)sin(βx)]e^αx中,k=1,即y*=x*[Rm1(x)cos(βx)+Rm2(x)sin(βx)]e^αx。

二阶常系数非齐次线性微分方程的表达式为y''+py'+qy=f(x),特解

1、当p^2-4q大于等于0时,r和k都是实数,y*=y1是方程的特解。

2、当p^2-4q小于0时,r=a+ib,k=a-ib(b≠0)是一对共轭复根,y*=1/2(y1+y2)是方程的实函数解。

扩展资料:

一阶非齐次线性微分方程的表达式为y'+p(x)y=Q(x);二阶常系数非齐次线性微分方程的表达式为y''+py'+qy=f(x)。研究非齐次线性微分方程其实就是研究其解的问题,通解是由其对应的齐次方程的通解加上其一个特解组成。

一阶线性微分方程可分两类,一类是齐次形式的,它可以表示为y'+p(x)y=0,另一类就是非齐次形式的,它可以表示为y'+p(x)y=Q(x)。

齐次线性方程与非齐次方程比较一下对理解齐次与非齐次微分方程是有利的。对于非齐次微分方程的解来讲,类似于线性方程解的结构结论还是成立的。就是:非齐次微分方程的通解可以表示为齐次微分方程的通解加上一个非齐次方程的特解。

二阶常系数非齐次线性微分方程通解公式:y'+py'+qy=f(x)。其中p,q是实常数。自由项f(x)为定义在区间I上的连续函数,即y''+py'+qy=0时,称为二阶常系数齐次线性微分方程。

若函数y1和y2之比为常数,称y1和y2是线性相关的;若函数y1和y2之比不为常数,称y1和y2是线性无关的。特征方程为:λ^2+pλ+q=0,然后根据特征方程根的情况对方程求解。

常微分方程在高等数学中已有悠久的历史,由于它扎根于各种各样的实际问题中,所以继续保持着前进的动力。二阶常系数常微分方程在常微分方程理论中占有重要地位,在工程技术及力学和物理学中都有十分广泛的应用。比较常用的求解方法是待定系数法、多项式法、常数变易法和微分算子法等

共轭虚根是纯虚根吗?

共轭虚根又称共轭复根,是一类特殊的共轭根。若非实复数a是实系数n次方程f(x)=0的根,则其共轭复数也是方程f(x)=0的根,称它们为该方程的一对共轭虚根,且它们的重数相等

共轭虚根 又称共轭复根

是一类特殊的共轭根。若非实复数 a 是实系数 n 次方程 f (×)=0的根,则其共轭复数也是方程 f ( x )=0的根,且它们的重数相等,称 a 与为该方程的一对共轭虚根。

二次函数 重根?

答:重根就是两个相同的根。二次函数 重根就是二次函数中两个相同的根 。

一般说重根都是在二次函数当中,二次函数是常见的并且考得最多的函数,一般都会出现在导数中。

数学中的重根是指对代数方程(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f(x)为f(x)的导数,若f′(x) = 0也以x =a为根,则也能说明x= a是方程f(x)=0的重根。

函数的近代定义

是给定一个数集A,假设其中的元素为x,对A中的元素x施加对应法则f,记作f(x),得到另一数集B,假设B中的元素为y,则y与x之间的等量关系可以用)表示,函数概念含有三个要素:定义域A、值域B和对应法则f。其中核心是对应法则f,它是函数关系的本质特征。

关于x的一元二次方程有重实根就是两根数,而且还是实数的。

一元二次方程ax²+bx+c=0有实根的条件:b²-4ac≥0,且a≠0。由代数基本定理,一元二次方程有且仅有两个根(重根按重数计算),根的情况由判别式(△=b²-4ac)决定。

利用一元二次方程根的判别式可以判断方程的根的情况。

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一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)的根与根的判别式(△=b²-4ac)有如下关系:

①当△>0时,方程有两个不相等的实数根;

②当△=0时,方程有两个相等的实数根;

③当△<0时,方程无实数根,但有2个共轭复根。

二阶系统的标准表达式?

二阶系统表达式 控制系统按数学模型分类时的一种形式.是用数学模型可表示为二阶线性常微分方程的系统.二阶系统的解的形式,可由对应传递函数W(s)的分母多项式P(s)来判别和划分.P(s)的一般形式为变换算子s的二次三项代数式,经标准化后可记为

代数方程P(s)=0的根,可能出现四种情况:

1.两个实根的情况,对应于两个串联的一阶系统.如果两个根都是负值,就为非周期性收敛的稳定情况.

2.当a1=0,a2>0,即一对共轭虚根的情况,将引起频率固定的等幅振荡,是系统不稳定的一种表现.

3.当a1<0,a1-4a2<0,即共轭复根有正实部的情况,对应于系统中发生发散型的振荡,也是不稳定的一种表现.

4.当a1>0,a1-4a2<0,即共轭复根有负实部的情况,对应于收敛型振荡,且实部和虚部的数值比例对输出过程有很大的影响.一般以阻尼系数ζ来表征,常取在0.4~0.8之间为宜.

特征值为共轭复根怎么求特征向量?

对于特征值λ和特征向量a,得到A于是把每个特征值和特征向量写在一起

注意对于实对称矩阵不同特征值的特征向量一定正交

得到矩阵P,再求出其逆矩阵P^(-1)

可以解得原矩阵A=PλP^(-1)

设A为n阶矩阵,若存在常数λ及n维非零向量x,使得Ax=λx,则称λ是矩阵A的特征值,x是A属于特征值λ的特征向量。

一个矩阵A的特征值可以通过求解方程pA(λ) = 0来得到。 若A是一个n×n矩阵,则pA为n次多项式,因而A最多有n个特征值。

反过来,代数基本定理说这个方程刚好有n个根,如果重根也计算在内的话。所有奇数次的多项式必有一个实数根,因此对于奇数n,每个实矩阵至少有一个实特征值。在实矩阵的情形,对于偶数或奇数的n,非实数特征值成共轭对出现。

共轭系数怎么求?

没有共轭系数的数学概念,数学概念上有共轭复根。一元二次方程,若,则该方程的根为2个共轭复根。一元三次方程,当Δ=B2-4AC>0时,方程有一个实根和一对共轭虚根。一元三次方程,当Δ=B-4AC>0时,方程有一个实根和一对共轭虚根。时,方程无实根,但在复数范围内有2个复根。另一种表达方法可用向量法表达:x1=p×e^(+jΩ),x2=p×e^(-jΩ)。

共轭指数

数学上,若两个实数p,q>1,且1/p+1/q=1 ,称p,q为共轭指数(conjugate indices),一般定义q=∞为p=1的共轭指数。

二阶微分方程及其解法?

通解加C,C代表常数,特解不加C。

通解是指满足这种形式的函数都是微分方程的解,例如y'=0的通解就是y=C,C是常数。通解是一个函数族

特解顾名思义就是一个特殊的解,它是一个函数,这个函数是微分方程的解,但是微分方程可能还有别的解。如y=0就是上面微分方程的特解。

特解在解非其次方程等一些微分方程有特殊的作用。

扩展资料

微分方程的约束条件是指其解需符合的条件,依常微分方程及偏微分方程的不同,有不同的约束条件。

常微分方程常见的约束条件是函数在特定点的值,若是高阶的微分方程,会加上其各阶导数的值,有这类约束条件的常微分方程称为初值问题。

若是二阶的常微分方程,也可能会指定函数在二个特定点的值,此时的问题即为边界值问题。若边界条件指定二点数值,称为狄利克雷边界条件(第一类边值条件),此外也有指定二个特定点上导数的边界条件,称为诺伊曼边界条件(第二类边值条件)等。

偏微分方程常见的问题以边界值问题为主,不过边界条件则是指定一特定超曲面的值或导数需符定特定条件。

MATLAB求解x''+0.7x'+0.8x'|x'|+25.6x-25.6x³=0二阶微分方程组的方法,可以按下列步骤进行:

1、建立自定义函数func()

function f = func(t,x) %x''+0.7x'+0.8x'|x'|+25.6x-25.6x³=0 f(1)=x(2); f(2)=25.6*x(1)^3-25.6*x(1)-0.8*x(2)*abs(x(2))-0.7*x(2); f=f(:)

; 2、建立龙格库塔算法函数runge_kutta()

调用格式:[t,x] = runge_kutta(@(t,x)func(t,x),x0,h,a,b)

; 3、然后根据x和x'数据,绘制出x(t)、x′(t)的图形。

plot(x(:,1),x(:,2))

操作方法

01

1.二阶常系数齐次线性微分方程解法

一般形式:y”+py’+qy=0,特征方程r2+pr+q=0

特征方程r2+pr+q=0的两根为r1,r2 微分方程y”+py’+qy=0的通解

两个不相等的实根r1,r2 y=C1er1x+C2er2x

两个相等的实根r1=r2 y=(C1+C2x)er1x

一对共轭复根r1=α+iβ,r2=α-iβ y=eαx(C1cosβx+C2sinβx)

02

2.1.二阶常系数非齐次线性微分方程解法

一般形式: y”+py’+qy=f(x)

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先求y”+py’+qy=0的通解y0(x),再求y”+py’+qy=f(x)的一个特解y*(x)

则y(x)=y0(x)+y*(x)即为微分方程y”+py’+qy=f(x)的通解

求y”+py’+qy=f(x)特解的方法:

① f(x)=Pm(x)eλx型

令y*=xkQm(x)eλx[k按λ不是特征方程的根,是特征方程的单根或特征方程的重根依次取0,1或2]再代入原方程,确定Qm(x)的m+1个系数

03

2.2.②f(x)=eλx[Pl(x)cosωx+Pn(x)sinωx]型

令y*=xkeλx[Qm(x)cosωx+Rm(x)sinωx][m=max﹛l,n﹜,k按λ+iω不是特征方程的根或是特征方程的单根依次取0或1]再代入原方程,分别确定Qm(x)和Rm(x)的m+1个系数

04

有关微分方程的题目有很多,不可能一一列举出来,但我们可以掌握方法,开拓思维,这样我们的高数才会得以提高。

二元一次方程复根的求根公式?

二元一次方程没有求根公式.

一元二次方程有求根公式:设ax²+bx+c=0(a≠0),判别式△=b²﹣4ac

<(﹣b±√△)/(2a)

△>0时,不相等的两个实根;

△=0时,相等的两个实根;

△<0时,一对共轭复根.

二元一次方程组也有求根公式(P.S.是方程组)

设a1 x+ b1 x+b2 求那三个行列式(不好打,就用算术表示了,相信你能看懂)

△1=a1b2﹣△2=a1c2﹣△3=b1c2﹣则x=△2÷△1,y=△3÷△1

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