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从一个困惑开始

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关于「该片段在待定系数法中停在哪里?」

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掌握方法

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将试探解 x=Ate−tx=Ate^{-t} 及其导数代入常微分方程,提取公因式 e−te^{-t},并按 tt 的幂次合并同类项。将剩余的常数项与右边相等,得到 A=2A=2。

适用条件:试探解为 x=Ate−tx=Ate^{-t}。;常微分方程为 x¨+3x˙+2x=2e−t\ddot{x}+3\dot{x}+2x=2e^{-t}。;e−te^{-t} 永远不为零,允许从两边消去。

认识概念

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一阶导数是 x˙=Ae−t(1−t)\dot{x}=Ae^{-t}(1-t),二阶导数是 x¨=Ae−t(t−2)\ddot{x}=Ae^{-t}(t-2)。这些是通过对试探解 x=Ate−tx=Ate^{-t} 连续应用乘积法则计算得出的。

适用条件:试探解为 x=Ate−tx=Ate^{-t}。;求导是关于 tt 的。;对 tt 和 e−te^{-t} 应用乘积法则。

认识概念

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最终特解是 Xp(t)=2te−tX_p(t) = 2te^{-t}。这是通过将解出的系数 A=2A=2 代回共振试探解 x=Ate−tx=Ate^{-t} 获得的。

适用条件:常微分方程为 x¨+3x˙+2x=2e−t\ddot{x}+3\dot{x}+2x=2e^{-t}。;系数 AA 已被确定为 22。;试探解形式为 x=Ate−tx=Ate^{-t}。

判断用途

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第一段在计算完共振试探解 x=Ate−tx=Ate^{-t} 的一阶和二阶导数后停止。它尚未将这些导数代回微分方程或求解未知系数 AA。

适用条件:该片段涵盖了齐次解的设置和共振试探解。;导数 x˙\dot{x} 和 x¨\ddot{x} 已计算但未代入。