lecture-40欧拉方程 40.1 欧拉方程#40.1.1 基本概念#定义: #欧拉方程#描述: 形式:xny(n)+a1xn−1y(n−1)+⋯+an−1xy′+any=f(x)x^ny^{(n)}+a_1x^{n-1}y^{(n-1)}+\cdots+a_{n-1}xy^{\prime}+a_ny=f(x)xny(n)+a1xn−1y(n−1)+⋯+an−1xy′+any=f(x) 解释 概念: 欧拉方程,同时也是个线性方程,但是是变系数的; 但它是一种特殊的变系数:一种非常有规律的线性变系数方程; 思想: 把这种规律的变系数方程化成常系数方程; 方法: 设 x=etx=e^tx=et,得到 xky(k)=D(D−1)⋯(D−k+1)yx^{k}y^{(k)}=D(D-1)\cdots(D-k+1)yxky(k)=D(D−1)⋯(D−k+1)y 其中 D=ddtD=\frac{d}{dt}D=dtd,Dy=dydtDy=\frac{dy}{dt}Dy=dtdy,D2=d2dt2D2y=d2ydt2D^{2}=\frac{d^{2}}{dt^{2}}\quad\quad D^{2}y=\frac{d^{2}y}{dt^{2}}D2=dt2d2D2y=dt2d2y 40.1.2 例题#例题:求欧拉方程 x2d2ydx2+4xdydx+2y=0(x>0)x^{2}\frac{d^{2}y}{dx^{2}}+4x\frac{dy}{dx}+2y=0\quad(x>0)x2dx2d2y+4xdxdy+2y=0(x>0) 的通解; 分析 解析 x=etD(p−1)y+4Dy+2y=0x=e^{t}\quad D(p-1)y+4Dy+2y=0x=etD(p−1)y+4Dy+2y=0 得到:(y2−1)y+4y+2y=0(y^{2}-1)y+4y+2y=0(y2−1)y+4y+2y=0 得:d2ydt2+3dydt+2y=0\frac{d^{2}y}{dt^{2}}+3\frac{dy}{dt}+2y=0dt2d2y+3dtdy+2y=0 题型:#