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  • 請問這個常微分方程組如何求解?

    請問這個常微分方程組如何求解?
    x'(t)=a*x;
    y'(t)=b*x-c*y;
    z'(t)=c*y;
    初始條件:x(0)=1; y(0)=0; z(0)=0
    其中a,b,c為常數(shù)
    數(shù)學(xué)人氣:355 ℃時間:2020-06-26 00:36:40
    優(yōu)質(zhì)解答
    x(t)=e^(a*t);
    y(t)=b/(a+c)*[e^(a*t)-e^(-c*t)]
    z(t)=b*c/(a+c)*[e^(a*t)/a+e^(-c*t)/c]你好,請問能提供一下具體的求救過程么?我想具體的學(xué)習(xí)一下。如果是手寫的,可以拍照上傳,可以加倍給分。多謝!第一個方程的通解為x=d*e^(a*t),根據(jù)初始條件x(0)=1,將t=0代入通解,求得d=1。第二個方程為y'=b*e^(a*t)-c*y,通解為齊次方程的通解+特解齊次方程為y'=-c*y,通解為y=d*e^(-c*t),d為待定常數(shù)。需要找個特解,可以猜特解為y=g*e^(a*t),g為常數(shù),代入方程并消去左右兩邊的e^(a*t),得a*g=b-c*g,所以g=b/(a+c)所以第二方程的通解為:y=d*e^(-c*t)+b*e^(a*t)/(a+c).根據(jù)初始條件,y(0)=0,將t=0代入通解,求得d=-b/(a+c).就是上面的結(jié)果。第三個方程形式為 z'(t)=c*b/(a+c)*[e^(a*t)-e^(-c*t)],將右邊表達(dá)式關(guān)于t積分就是z,所以z的通解為z=d+b*c/(a+c)*[e^(a*t)/a+e^(-c*t)/c], d為積分常數(shù)。根據(jù)初始條件z(0)=0將t=0代入通解,求得d=-b/a,所以解是z(t)=-b/a+b*c/(a+c)*[e^(a*t)/a+e^(-c*t)/c]。對不起,上面的第三個結(jié)果有點錯誤。
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