2017考研數學:n階線性微分方程的通解公式分析

2020-12-11 新東方網

  微分方程是高等數學中的一個重要章節,在實際中也有廣泛的應用,對於考研數學來講更是每年必考。關於線性微分方程的通解公式,在一般高等數學教材中只是簡單地做了些介紹,並沒有進行詳細的分析證明,因此有很多同學對其感到有些困惑,對其含義和作用也不能很好理解,為了幫助2017考研學子消除這些困惑,本文對n階線性微分方程的通解公式做些分析和證明,供同學參考。

  一、通解的定義

  定義:若微分方程的解中含有任意常數,且任意常數的個數等於微分方程的階數,則稱這樣的解為該微分方程的通解。

  註:1)通解中若有多個任意常數,它們應該是相互獨立的,也就是說它們不能相互合併而使任意常數的個數減少。

  上面的分析證明可以知道,雖然微分方程的一般通解不一定包含其全部解,但對於n階線性微分方程而言,上面的通解公式包含了方程的全部解,因此,只要我們知道了n階線性齊次微分方程的n個線性無關的解,就知道了其全部解,對於n階線性非齊次微分方程,只要知道了其一個特解和對應齊次方程的n個線性無關的解,也知道了其全部解。

(實習編輯:劉佰萬)

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