求向量组的极大无关组的一般步骤:
1. 把向量组作为矩阵的列向量构成一个矩阵;
2. 用初等行变换将该矩阵化为阶梯阵;
3.主元所在列对应的原向量组即为极大无关组。
求齐次线性方程组通解要先求基础解系,步骤:
a. 写出齐次方程组的系数矩阵A;
b. 将A通过初等行变换化为阶梯阵;
c. 把阶梯阵中非主元列对应的变量作为自由元(n – r 个);
d.令自由元中一个为 1 ,其余为 0 ,求得 n – r 个解向量,即为一个基础解系。
齐次线性方程组AX= 0:
若X1,X2… ,Xn-r为基础解系,则X=k1 X1+ k2 X2 +…+kn-rXn-r,即为AX= 0的全部解(或称方程组的通解)。
常系数线性齐次微分方程y"+y=0的通解为:y=(C1+C2 x)ex
故 r1=r2=1为其特征方程的重根,且其特征方程为 (r-1)2=r2-2r+1
故 a=-2,b=1
对于非齐次微分方程为y″-2y′+y=x
设其特解为 y*=Ax+B
代入y″-2y′+y=x 可得,0-2A+(Ax+B)=x
整理可得(A-1)x+(B-2A)=0
所以 A=1,B=2
所以特解为 y*=x+2
通解为 y=(C1+C2 x)ex +x+2
将y(0)=2,y(0)=0 代入可得
C1=0,C2=-1。
故所求特解为 y=-xex+x+2
故答案为-xex+x+2
扩展资料:
形如y'+P(x)y=Q(x)的微分方程称为一阶线性微分方程,Q(x)称为自由项。一阶,指的是方程中关于Y的导数是一阶导数。线性,指的是方程简化后的每一项关于y、y'的指数为1。
一般的凡是表示未知函数、未知函数的导数与自变量之间的关系的方程,叫做微分方程。未知函数是一元函数的,叫常微分方程;未知函数是多元函数的叫做偏微分方程。
可以把齐次方程组的百系数矩阵看成是向量组。求向量组的极大无关组的一般步骤:
1. 把向量组作为矩阵的列向量构成度一个矩阵;
2. 用初等行变换将该矩阵化为阶梯阵;
3.主元所在列对应的原向量组即为极大无关组。
求齐次问线性方程组通解要先求基础解系,步骤:
a. 写出齐次方程组的系数矩阵答A;
b. 将A通过初等行变换化为阶梯阵;
c. 把阶梯阵中非主元列对应的变量作为自由元(n – r 个);
d.令自由元中一个版为 1 ,其余为 0 ,求得 n – r 个解向量,即为一个基础解系。
齐次线性方程组AX= 0:
若X1,X2… ,Xn-r为基础解系,则权X=k1 X1+ k2 X2 +…+kn-rXn-r,即为AX= 0的全部解(或称方程组的通解)。