首先,对于常系数二次微分y”+ay’+by=0,如果y1,y2均满足该方程,那么其线性组合必然也满足该方程共轭复根。
证明:
y1”+ay1’+by1=0
y2”+ay2’+by2=0
则:
(k1y1+k2y2)”+a(k1y1+k2y2)’+b(k1y1+k2y2)
=k1y1″+k2y2″+k1ay1’+k2ay2’+k1by1+k2by2
=k1(y1”+ay1’+by1)+k2(y2”+ay2’+by2)
=0
得证。
然后,你可能不理解那个虚数单位i去哪里了。事实上,i是一个常数,就像1,2,3……等等,只不过是个虚常数,线性组合时可以除掉的!应该明白了吧。
举例:
微分方程:y”+py’+qy=0 (1)
其方程:
s^2+ps+q=0 (2)
若解出共轭复根:
s1=a+bi
s2=a-bi
那么(1)的通解:
y(x)=e^(ax)[c1 cos(bx) + c2 sin(bx)] (3)
若:p=q=2 那么:a=-1,b=1;
y(x)=e^(-x)(c1cosx+c2sinx) (4)
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