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欧拉方程及其求解
欧拉方程
欧拉方程
n (n) n1 (n1)
x y p x y p x y p y f (x)
1 n1 n
( pk为常数)
t
令x e , 即t ln x
常系数线性微分方程
欧拉方程的算子解法:
x n y (n) p x n1y (n1) p x y p y f (x)
1 n1 n
令x t 则
e ,
d y d y d t 1 d y d y
x y
d x d t d x x d t d t
d2 y d 1 d y d t 1 d2 y d y
d x2 d t (x d t ) d x x2 d t 2 d t
2
2 d y d y
x y 2
d t d t
计算繁!
记D d , Dk dk (k 2, 3, ),则由上述计算可知:
d t d t k
x y D y
2 2
x y D y D y D(D 1)y
用归纳法可证 xk y(k ) D(D 1)(D k 1) y
于是欧拉方程
n (n) n1 (n1)
x y p x y p x y p y f (x)
1 n1 n
转化为常系数线性方程:
Dn y b Dn1 y b t
1 n y f (e )
dn y dn1 y t
即 b b y f (e )
n 1 n1 n
d t d t
例1.
解:
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