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摘要:二阶常微分方程在许多自然科学中有着重要的应用,它作为研究数学的重要方法,利用微分方程也解决了许多实际问题.所以,如何求二阶常微分方程的解探是非常重要的.本文主要研究了二阶常微分方程的几种解法.首先在其研究背景下介绍了二阶线性微分方程的内容及其基础理论,总结方程的类型,二阶常微分方程主要可以分为常系数和变系数两种;其次研究方程的解法,包括特征方程法、常数变易法、拉普拉斯变换法、降阶方法,当几种初等方法不能解决时还有幂级数解法,对每一种解法都有详细的研究,应用时的步骤和相应的例题,除此之外对于二阶变系数微分方程,如何将其常系数化或用某些特殊解法求出其通解或近似解做了阐述,其主要方法有常数变易法和利用Riccati方程;最后举例说明这些求解方法的可行性及其在物理学中的相关应用.
关键词:二阶常微分方程;常数变易法;幂级数解法;拉普拉斯变换法;特征方程法
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 课题的目的和意义-1
1.2 文献综述-1
1.3 本领域存在的问题-2
1.4 本课题主要研究内容-3
2 二阶常微分方程的解法-4
2.1 特征方程法-4
2.2 常数变易法-6
2.3 拉普拉斯变换法-8
2.4 幂级数解法-9
2.5 降阶法(可降阶的二阶常微分方程)-10
3 二阶变系数微分方程-13
3.1 常数变易法求通解-13
3.2 利用Riccati方程求解-14
总结-16
参考文献-17