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在微分方程中,怎么判断是特征根,并且还是几重特征根例如y''+4y=2cos2x(重特征根什么意思)

对于线性微分方程来说,特征根就是与微分方程相对应的N次方程的解。对于二阶微分方程y"+4y=2cos2x而言,它的特征方程就是y²+4=0,它的解是y=±2i,这不是重根。

解法如下:

因为齐次方程y"+y=0的特征方程是r^2+1=0,则特征根是r=±i (二复数根),

所以此特征方程的通解是y=C1cosx+C2sinx (C1,C2是任意常数),

设原方程的解为y=Ax+B,则代入原方程,化简得:

(A+1)x+B=0==>A+1=0,B=0==>A=-1,B=0

y=-x是原方程的一个特解,

故原方程的通解是y=C1cosx+C2sinx-x。

特征方程有n个相同的根,特征根的重数就是n。比如,此题的特征方程是r^2+1=0,特征根是2个单根r=i和r=-i 。所以此特征根的重数就是1。

扩展资料

齐次方程:

在方程中只含有未知函数及其一阶导数的方程称为一阶微分方程。其一般表达式为:dy/dx﹢p(x)y(x)=q(x),其中p(x)、q(x)为已知函数,y(x)为未知函数,当式中q(x)≡0时,方程可改写为:dy(x)/dx﹢p(x)y(x)=0。

形如y''+py'+qy=0的方程称为“齐次线性方程”,这里“线性”是指方程中每一项关于未知函数y及其导数y',y'',……的次数都是一次(这里的次数指的是每一项关于y'、y''等的次数。

如:y'、y"是一次的,y'y''是二次的),而“齐次”是指方程中每一项关于自变量x的次数都相等(都是零次)。

方程y''+py'+qy=x就不是“齐次”的,因为方程右边的项x不为零,因而就要称为“非齐次线性方程”。

参考资料来源:百度百科:齐次

解:∵齐次方程y"+y=0的特征方程是r^2+1=0,则特征根是r=±i (二复数根)
∴此特征方程的通解是y=C1cosx+C2sinx (C1,C2是任意常数)
∵设原方程的解为y=Ax+B,则代入原方程,化简得
(A+1)x+B=0
==>A+1=0,B=0
==>A=-1,B=0
∴y=-x是原方程的一个特解
故原方程的通解是y=C1cosx+C2sinx-x。 特征方程有n个相同的根,特征根的重数就是n。比如,此题的特征方程是r^2+1=0,特征根是2个单根r=i和r=-i 。所以此特征根的重数就是1。

这是高中 这个书上有啊?
比如y''-2y'+y=0,
特征根方程的根就是重根r=1。