解微分方程mxkx,如何用二階微分方程來解mx kx 0,聽說用這個很簡單,但是不知道怎麼用,請高手詳細解答,謝謝

2022-11-03 19:56:46 字數 2552 閱讀 8049

1樓:青蛇外史寫作中

又是你提問來了麼?呵呵,你還在對那個簡諧運動的問題耿耿於懷吧!你應該說明白x''是位移x對時間t的二階變化率,也就是加速度。否則會引起象樓上這樣的誤解。

我已經說過,這個方程的通解是x(t)=c1*cos(w*t)+c2*sin(w*t),其中c1,c2為任意常數,而w等於k/m的平方根。也可以用三角公式整合成x(t)=a*sin(w*t+φ)的形式。至於解答的過程,這裡要解釋起來就麻煩了。

或者簡單的這樣說(嚴謹性暫時不管):

假設解具有形式x(t)=c*exp(w*t),這裡exp是自然對數的反函式(自然指數)。那麼,x''(t)=c*w^2*exp(w*t)=w^2*x(t)。與原方程對比可知w^2=-k/m,因此w=±i*sqrt(k/m),這裡i為虛數單位,sqrt代表平方根(下同)。

根據尤拉公式,x(t)=c*exp(±i*sqrt(k/m)*t)=c*(cos(sqrt(k/m)*t)±i*sin(sqrt(k/m)*t))。這是一對共軛的復解,其實部與虛部可以表示成這對共軛複數的線性組合,因而也是解,換言之,c*cos(sqrt(k/m)*t)和c*sin(sqrt(k/m)*t)也都是上述方程的解,其中c為任意常數。而他們加起來同樣還是解,這就是通解。

2樓:

mx"=-kx兩側積分,得mx'=-(1/2)kx^2+c1,

再積分,得mx=-(1/6)kx^3+c1x+c2,其中c1,c2為常數,故c1x+c2也為常數,我們記作c,於是有mx=-(1/6)kx^3+c,這就是方程的解。

3樓:匿名使用者

x'=1

所以mx'=-kx 變成 m=-kx x=-m/k

如何用二階微分方程來解mx''+kx=0,聽說用這個很簡單,但是不知道怎麼用,請高手詳細解答,謝謝

4樓:川農又一受害者

首先你要知道二階微分方程的通解形式有兩種(我指的實根),當沒重根時y=c1e^(ax)+c2e^(bx),a.b為兩個不同根。有重根時y=(c1+c2x)e^ax,a為重跟。

這根是怎麼來的呢?就是把微分方程變成關於x的一元二次方程,解出來得到的根,比如你給的方程就變成mx^2+kx=0解出來就行了

-kx=mx''這種二階微分方程怎麼解?

5樓:匿名使用者

,這個方程的通解是x(t)=c1*cos(w*t)+c2*sin(w*t),其中c1,c2為任意常數,而w等於k/m的平方根.也可以用三角公式整合成x(t)=a*sin(w*t+φ)的形式.這裡要解釋起來就麻煩了.

或者簡單的這樣說(嚴謹性暫時不管):

假設解具有形式x(t)=c*exp(w*t),這裡exp是自然對數的反函式(自然指數).那麼,x''(t)=c*w^2*exp(w*t)=w^2*x(t).與原方程對比可知w^2=-k/m,因此w=±i*sqrt(k/m),這裡i為虛數單位,sqrt代表平方根(下同).

根據尤拉公式,x(t)=c*exp(±i*sqrt(k/m)*t)=c*(cos(sqrt(k/m)*t)±i*sin(sqrt(k/m)*t)).這是一對共軛的復解,其實部與虛部可以表示成這對共軛複數的線性組合,因而也是解,換言之,c*cos(sqrt(k/m)*t)和c*sin(sqrt(k/m)*t)也都是上述方程的解,其中c為任意常數.而他們加起來同樣還是解,這就是通解.

6樓:匿名使用者

y"(t)+(k/m)y(t)=0,令k/m=ω^2,方程化為 y"(t)+ω^2·y(t)=0。此微分方程有9個解(包括實函式解與復函式解),分別介紹。

7樓:華眼視天下

常係數的線性方程解法即可。

ma²+ka=0

a(ma+k)=0

a=0或a=-k/m

通解為x=c1+c2e^(-k/m t)

你好,我也是解振動微分方程,-kx-cx'=mx』',只是k,c,m都是矩陣,我是matlab新手,請大神指導下 5

8樓:匿名使用者

二階常係數線性微分方程是有解析解的;

三個引數都是30*30的方陣,取值是一一對應的麼?就是說c取任意位置的值,那麼另外兩個引數也是取相應位置的值?;

若是上述情況,求解900次方程即可;

900條振動曲線和900個振動頻率,你確定都需要嗎?

matlab求解微分方程 mx』』+cx』+kx=k•a•sin(wt)+c•a•wcos(wt)

9樓:匿名使用者

用dsolve()函式可以求得微分方程的通解。

>> syms x(t)

>> syms m c k a w wc

>> d2x=diff(x,2);dx=diff(x,1);

>> x=dsolve(m*d2x+c*dx+k*x==k*a*sin(w*t)+c*a*wc)

執行結果

求高數二階微分方程特解高等數學,二階微分方程,求通解,需要詳細步驟,謝謝

y y 1 2 dy dx y 1 2 dy y 1 2 dx2 y 1 2 x c1 y x 0 1 2 0 c1 c1 2 2 y 1 2 x 2 4y x 2 2 4dy x 2 2 dx 4y 1 3 x 2 3 c2y x 0 0 4 0 1 3 0 2 3 c2c2 8 3 4y 1 3...

設二階常係數微分方程y ayy e x有特解為

將特解y ex 1 x e x代入原方程得 ex x 1 e x 內 ex xe x ex 1 x e x e x 即 1 1 x e x 1 ex 0 1 容0 1 0 1 0 解得 0,1,2 所以,原方程為 y y 2e x,其特徵方程為 r2 1 0 解得 r1 1,r2 1 因此原方程對應...

二階常係數非齊次線性微分方程的特解

設二階微分方程x ax bx f t 非齊次項f t p t e t 其中a b為常數,p t 為t的n次多項式。若 為方程內的k重特徵根,則特解的容 形式為x t t k q t e t 其中q t 為待定n次多項式,k 0,1,2。對於線性常微分方程,每乙個具體的解都是其特解。可以用眼睛看,也可...