微分方程的共軛復(fù)數(shù)怎么算
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求方程的共軛復(fù)根。 1、共軛復(fù)根是一對特殊根。指多項式或代數(shù)方程的一類成對出現(xiàn)的根。若非實復(fù)數(shù)α是實系數(shù)n次方程f(x)=0的根,則其共軛復(fù)數(shù)α*也是方程f(x)=0的...
求方程的共軛復(fù)根。
1、共軛復(fù)根是一對特殊根。指多項式或代數(shù)方程的一類成對出現(xiàn)的根。若非實復(fù)數(shù)α是實系數(shù)n次方程f(x)=0的根,則其共軛復(fù)數(shù)α*也是方程f(x)=0的根,且α與α*的重數(shù)相同,則稱α與α*是該方程的一對共軛復(fù)(虛)根。舉例:r*r+2r+5=0,求它的共軛復(fù)根。
2、共軛復(fù)根概念在方程中出現(xiàn),特別是在一元二次方程里。當(dāng)根的別式△=b-4ac0時,方程將有兩對共軛復(fù)根。利用一元二次方程求根公式韋達(dá)定理,x1,2=-b±√b-4ac/2a。當(dāng)別式小于零時,方程無實根,但在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)有兩復(fù)根,計算公式變?yōu)閤1,2=-b±i√4ac-b/2a。
3、求共軛復(fù)根的公式為:x1 = [-b + sqrti]/2a,x2 = [-b - sqrti]/2a。其中i為虛數(shù),即i=-1。通過這兩個公式可以求得方程的共軛復(fù)根。解釋:共軛復(fù)根是一元二次方程中出現(xiàn)的一種情況,當(dāng)方程的別式小于零時,方程的解為一對復(fù)數(shù),且這兩個復(fù)數(shù)互為共軛。
4、復(fù)根的求法為 (其中 是復(fù)數(shù), )。由于共軛復(fù)數(shù)的定義是形如 的形式,稱 與 為共軛復(fù)數(shù)。另一種表達(dá)方法可用向量法表達(dá): , 。其中 ,tanΩ=b/a。由于一元二次方程的兩根滿足上述形式,故一元二次方程在 時的兩根為共軛復(fù)根。根與系數(shù)關(guān)系: , 。
5、若根的別式△=b2-4ac0,方程有一對共軛復(fù)根。復(fù)根的求法為x1,2=-b±i√4ac-b2/2a(其中i是虛數(shù),i2=-1)。由于共軛復(fù)數(shù)的定義是形如a±bi(b≠0)的形式,稱a+bi與a-bi(b≠0)為共軛復(fù)數(shù)。另一種表達(dá)方法可用向量法表達(dá):x1=pejΩ,x2=pe-jΩ,其中p=√a2+b,tanΩ=b/a。
共軛復(fù)根的特解
如果特征方程的解是共軛復(fù)數(shù)根 α ± iβ(α 和 β 是實數(shù)),那么特解可以表示為:y_p(x) = e^(αx) * [A*cos(βx) + B*sin(βx)]其中 A 和 B 是待定常數(shù),e^(αx) 是歐拉公式中的指數(shù)項,cos(βx) 和 sin(βx) 是正弦和余弦函數(shù)。
用一元二次方程求解。共軛復(fù)根經(jīng)常出現(xiàn)于一元二次方程中,若用公式法解得根的別式小于零,則該方程的根為一對共軛復(fù)根。復(fù)數(shù)的加法法則:設(shè)z1=a+bi,z2=c+di是任意兩個復(fù)數(shù)。兩者和的實部是原來兩個復(fù)數(shù)實部的和,它的虛部是原來兩個虛部的和。兩個復(fù)數(shù)的和依然是復(fù)數(shù)。
解:求特征方程r^2+P(x)r+Q(x)=0,解出兩個特征根r1,r2 若r1≠r2且r1,r2為實數(shù),則y=C1*e^(r1*x)+C2*e^(r2*x) 若r1=r2且r1,r2。r是微分方程的特征值,它是通過方程r^2-2r+5=0來求出的。
共軛復(fù)根在極坐標(biāo)形式下為ρe^jβ和ρe^-jβ。這意味著,對應(yīng)的齊次解形式為兩個復(fù)指數(shù)函數(shù)的線性組合,即y_h(t)=C1(ρe^jβ)^t+C2(ρe^-jβ)^t。 為了得到全響應(yīng)形式,還需要結(jié)合激勵形式,求解特解。特解的形式需根據(jù)激勵的特性來設(shè)定,然后代入原差分方程求解待定系數(shù)。
不一樣:y(x) = c1e^[(α+iβ)x] + c2e^[(α-iβ)x]。= e^(αx) [c1e^(iβx) + c2e^(-iβx)] 。下面利用歐拉公式:e^(ix) = cosx + isinx。= e^(αx) [c1(cosβx + isinβx) + c2(cosβx-isinβx)]。
共軛復(fù)根性質(zhì) 共軛復(fù)根是一對特殊根。指多項式或代數(shù)方程的一類成對出現(xiàn)的根。若非實復(fù)數(shù)α是實系數(shù)n次方程f(x)=0的根,則其共軛復(fù)數(shù)α*也是方程f(x)=0的根,且α與α*的重數(shù)相同,則稱α與α*是該方程的一對共軛復(fù)(虛)根。
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