范文一:解微分方程组
,y,y,costy0,1,,,,,,121 解微分方程組 , ,,,,,,,y,y,,costy0,021,2,
[解法一]
將原式改寫成矩陣方程式, 得
,yy,011,,,,,,,,11 ,,,,cost,,,,,,,,y,y,10122,,,,,,,,
0,1,, 令係數矩陣為, 其特徵值可由下列方程式求得: A,,,,10,,
2, 即得特徵值, ,,,,,,1,,,1,,1,0,,,1,,112
x1,,,,1當時, , 取為其對應的特徵向量 ,,,,1x,x,0112,,,,x12,,,,
x1,,,,1當時, , 取,為其對應的特徵向量 ,,1,x,x,0212,,,,x,12,,,,
故得對應之齊次方程組解為
y11,,,,,,1h,tt,ce,ce 12,,,,,,y11,2,,,,h,,
,tt,,eeY其基礎解為 ,, 利用變動參數法求其特解 ,,,ttee,,,
,yu,,u1,,,,,,1p11Y, 代入原方程式化簡得 ,Y,cos,,t,,,,,,,,yuu,12p22,,,,,,,,
,ttttu,,,,1eeee,,,,,,1,1,111Y,,,, ,,,Ycost,,,,22,,,,,t,t,t,tu,1eeee,,,,,,2,,,,
,ttu10,,,,ee,,,,11 ,,,,,,costcost,,2,,,,,,,t,t,tu,1e,ee,,,,2,,,,
1u,,,,1, ,,,,,t1,,,,,,ecostsintu,,22,,,,
,t,tt11y1,,,,,,ecostsint,,ee,,,,,,1p22,, ,,,,,,,,,t,t,tt111y,,,,,,ecostsint,,,,,,ecostsint,,ee,2p2,,22,,,,,,
,t11yyy11,,,,ecostsint,,,,,,,,,,,,,,1p11h,tt22cece,,,,, ,,,,12,,,,,,,,,t11yyy11,,,,,ecostsint,,2p22h,,,,,,,,22,,,,
應用初始值條件決定係數值,
1y0,,111,,,,,,,,,,12cc,,,, 12,,,,,,,,,,3,,y0011,2,,,,,,2,,,,
1, c,,c,1122
,t11y11,,ecostsint,,,,,,,,,,,,1,tt221ee,,,, ,,2,,,,,,,t11y11,,,,,ecostsint,,2,,,,,,22,,
或
y,1111,,,,,,,,,,1,tt111,,,,,e,e,cost,sint 222,,,,,,,,,,y,,11112,,,,,,,,,,
[解法二]
由第一個微分方程式解出, 得 y2
, ----- (a) ,,y,,y,cost21
對t微分一次得, y2
,,, ,,y,,y,sint21
代入第二個微分方程式,
,, ,,,,,y,sint,y,,cost11
重新整理得
,, ,,,,y,y,cost,sint11
第是二階線性非齊次微分方程式,
,,Step 1: 求 的通解, 其特徵方程式為 yy,y,01h11
2 , 故 , ,,,,,,1,,,1,,1,0,,,1,,112,tt 所以, y,ce,ce112h
,,Step 2: 求 的一個特解y, ,,,,y,y,cost,sint1p11
1y,cost,sint,,,,,,1p2D,1
1應用逆運算子法 ,,,cos,,,,t,sint,1,1
11,,,,,,cost,sint22,tt11,,,,y,y,y,ce,ce,cost,sintStep 3: 1111222hp
Step 4: 由(a)式得
,y,,y,cost,,21
,tt11,ce,ce,sint,cost,cost ,,,,,, 1222
,tt11,,,,,ce,ce,sint,cost1222Step 5: 應用初始值條件決定常數值,
1 ----- (b) ,,y0,1,c,c,1122
1 ----- (c) ,,y0,0,c,c,2122
1 ((b)+(c))/2 得, c,c,1122
故得解為
,tt111,,,, y,e,e,cost,sint1222
,tt111,,,, y,e,e,cost,sint2222
或
y,1111,,,,,,,,,,1,tt111,,,,,e,e,cost,sint 222,,,,,,,,,,y,,11112,,,,,,,,,,
[解法三]
利用拉氏轉換(Laplace Transform)
范文二:龙格库塔解微分方程组
function rk(A,x,h,y0)
i=1;
y=zeros(length(x),length(A)); y(i,:)=y0;
m=length(A);
for i=2:length(x)
str = sprintf('第 %d 次步长',i-1);disp(str);
a=[x(i-1),y(i-1,:)]
for l=1:m
k1(l)=eval(A{l},a)
end
k1
a=[x(i-1)+h,y(i-1,:)+h*k1]
for l=1:m
k2(l)=eval(A{l},a)
end
k2
%a=[x(i-1)+h/2,y(i-1,:)+h/2*k2]
%for l=1:m
%k3(l)=eval(A{l},a)
%end
%k3
%a=[x(i-1)+h,y(i-1,:)+h*k3]
%for l=1:m
%k4(l)=eval(A{l},a)
%end
%k4
y(i,:)=y(i-1,:)+h*(k1+k2)/2;
y(i,:)
i=i+1;
end
y
clear,clc
format short
%????μ???è?
h = 0.1;
%????????
x = 0:h:0.2
%????ì??t
y0 = ones(1,2)
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%???ìê?è?%%%%%%%%%%%%%%%%
y1='-a(2)^2-a(3)';
y2='-2*a(2)-a(3)';
A=[{y1},{y2}];
%%%%%%%%%%%%%%%%×?DDê?è?%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
rk(A,x,h,y0)
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
?
?
?
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?
?
?
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?
?
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?
?
?
?
?
? 【唯美句子】 走累的时候,我就到升国旗哪里的一角台阶坐下,双手抚膝,再闭眼,让心灵受到阳光的洗涤。懒洋洋的幸福。
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? 【唯美句子】 一个人踮着脚尖,在窄窄的跑道白线上走,走到很远的地方又走回来。阳光很好,温暖,柔和。漫天的安静。
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? 【唯美句子】 清风飘然,秋水缓淌。一丝云起,一片叶落,剔透生命的空灵。轻轻用手触摸,就点碎了河面的脸。落叶舞步婀娜不肯去,是眷恋,是装点,瞬间回眸,点亮了生命精彩。
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? 【唯美句子】 几只从南方归来的燕子,轻盈的飞来飞去,“几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥,”其乐融融的山林气息,与世无争的世外桃源,让人心旷神怡。 顶 0 收藏 2
? 【唯美句子】 流年清浅,岁月轮转,或许是冬天太过漫长,当一夜春风吹开万里柳时,
心情也似乎开朗了许多,在一个风轻云淡的早晨,踏着初春的阳光,漫步在碧柳垂青的小河边,看小河的流水因为解开了冰冻而欢快的流淌, 清澈见底的的河水,可以数得清河底的鹅软石,偶尔掠过水面的水鸟,让小河荡起一层层的涟漪。河岸换上绿色的新装,刚刚睡醒的各种各样的花花草草,悄悄的露出了嫩芽,这儿一丛,那儿一簇,好像是交头接耳的议论着些什么,又好象是在偷偷地说着悄悄话。
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? 【唯美句子】 喜欢海子写的面朝大海春暖花开,不仅仅是因为我喜欢看海,还喜欢诗人笔下的意境,每当夜深人静时,放一曲纯音乐,品一盏茶,在脑海中搜寻诗中的恬淡闲适。在春暖花开时,身着一身素衣,站在清风拂柳,蝶舞翩跹的百花丛中,轻吹一叶竖笛,放眼碧波万里,海鸥,沙滩,还有扬帆在落日下的古船,在心旷神怡中,做一帘红尘的幽梦。
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? 【唯美句子】 繁华如三千东流水,你只在乎闲云野鹤般的采菊东篱、身心自由,置身置灵魂于旷野,高声吟唱着属于自己的歌,悠悠然永远地成为一个真真正正的淡泊名利、鄙弃功名利禄的隐者。
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? 【唯美句子】 世俗名利和青山绿水之间,你选择了淡泊明志,持竿垂钓碧泉绿潭;权力富贵和草舍茅庐之间,你选择了宁静致远,晓梦翩跹姹紫嫣红。
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? 【唯美句子】 那是一株清香的无名花,我看到了它在春风夏雨中风姿绰约的模样,可突如其来的秋雨,无情的打落了它美丽的花瓣,看着它在空谷中独自凋零,我莫名其妙的心痛,像针椎一样的痛。秋雨,你为何如此残忍,为何不懂得怜香惜玉,我伸出颤抖的双手,将散落在泥土里的花瓣捧在手心。
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【唯美句子】 滴答滴答,疏疏落落的秋雨,赶着时间的脚步,哗啦啦的下起来。听着?
雨水轻轻地敲击着微薄的玻璃窗,不知不觉,我像是被催眠了一样,渐渐的进入了梦乡。 顶 3 收藏 5
? 【唯美句子】 在这极致的悲伤里,我看到了世间最美的爱,可谁又能明白,此刻的我是悲伤还是欢喜,也许只有那拨动我心弦的秋季,才知道潜藏在我心中的眼泪。 顶 4 收藏 3
? 【唯美句子】 看着此情此景,我细细地聆听。像是听到了落叶的呢喃,秋风的柔软,在这极短的瞬间,他们一起诉说着最美的爱恋,演绎着永恒的痴缠。当落叶安详的躺在大地,露出幸福的模样,你看,它多像一个进入梦乡的孩子。突然发现,秋风并非是想象中的刽子手,原来它只是在叶子生命的最后一刻,让它体会到爱的缠绵,飞翔的滋味。 顶 1 收藏 1
? 【唯美句子】 很感谢那些耐心回答我的人,公交上那个姐姐,还有那位大叔,我不知道他们是不是本地人,但我们遇到的一个交警协管,一位头发花白的大姐,她是上海本地人,很和善,并不像有些人说的上海人很排外。事实上,什么都不是绝对的。 顶 2 收藏 0
? 【唯美句子】 我嗅到浓郁的香奈尔,却也被那种陌生呛了一鼻。也许,我却不知道,那时的感受了。那里没有那么美好,没有安全感,归属感。我想要的自由呢,不完全地体验到了。
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? 【唯美句子】 那些繁华的都市,车水马龙,灯红酒绿,流光溢彩,却充斥着一种悲哀,
浮夸。我看到各种奢华,却也看到各种卑微,我看到友善亲和,也看到暴躁粗鲁,我看到金光熠
? 【优美语句】 踏过一片海,用博识的学问激起片片微澜;采过一丛花,正在聪慧的碰碰外送来缕缕清喷鼻;无过一个梦,决定从那里启程。
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? 【优美语句】 人生如一本书,应该多一些精彩的细节,少一些乏味的字眼;人生如一支歌,应该多一些昂扬的旋律,少一些忧伤的音符;人生如一幅画,应该多一些亮丽的色彩,少一些灰暗的色调。
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? 【优美语句】 母爱是一滴甘露,亲吻干涸的泥土,它用细雨的温情,用钻石的坚毅,期待着闪着碎光的泥土的肥沃;母爱不是人生中的一个凝固点,而是一条流动的河,这条河造就了我们生命中美丽的情感之景。
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? 【优美语句】 生活如海,宽容作舟,泛舟于海,方知海之宽阔;生活如山,宽容为径,循径登山,方知山之高大;生活如歌,宽容是曲,和曲而歌,方知歌之动听。 顶 0 收藏 0
? 【优美语句】 母爱就是一幅山水画,洗去铅华雕饰,留下清新自然;母爱就象一首深情的歌,婉转悠扬,轻吟浅唱;母爱就是一阵和煦的风,吹去朔雪纷飞,带来春光无限。 顶 0 收藏 0
? 【优美语句】 努力奋斗,天空依旧美丽,梦想仍然纯真,放飞自我,勇敢地飞翔于梦想的天空,相信自己一定做得更好。
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? 【优美语句】 品味生活,完善人性。存在就是机会,思考才能提高。人需要不断打碎自己,更应该重新组装自己。
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? 【优美语句】 母爱是一缕阳光,让你的心灵即使在寒冷的冬天也能感到温暖如春;母爱是一泓清泉,让你的情感即使蒙上岁月的风尘依然纯洁明净。
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? 【优美语句】 母爱是温暖心灵的太阳;母爱是滋润心灵的雨露;母爱是灌溉心灵的沃土;母爱是美化心灵的彩虹。
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? 【优美语句】 一轮金色的光圈印在海面,夕阳将最后的辉煌撒向了大海,海平面波光潋滟,金光闪闪,夕阳下的海水让最后一丝蓝也带着感动。温和的海水轻轻地拍打着我的脚踝,我张开双臂拥抱最温馨的时刻??我爱大海宽广的胸怀,无论多大的风浪,她都可以揽入怀中;无论多少风雨,都无法将她击垮;无论多少河流,她都可以容纳;我愿做一只填海的燕,填平她的波涛翻滚,填平她的汹涌愤怒,只留下平静、柔和的海面。
范文三:Matlab解微分方程组
求解微分方程
2,xx',, ,x(0)1,,
可以按如下程序得到数值解
clear;clc;
[t,x]=ode45('xprim1',[0 1],1); plot(t,x,'o-');
xlabel('time t0=0,tt=1'); ylabel('x values x(0)=1'); function xprim=xprim1(t,x) xprim=-x.^2;
输出
求解微分方程组
xxxxt'0.10.01,,,,1112,xxxxt'0.020.04,,,,,2212 ,x(0)30,1,
,x(0)20,,2
可以按如下程序得到数值解
clear;clc;
[t,x]=ode45('xprim1',[0 20],[30;20]); plot(t,x);
xlabel('time t0=0,tt=20'); ylabel('x values x1(0)=30,x2(0)=20'); function xprim=xprim1(t,x) xprim=[x(1)-0.1*x(1)*x(2)+0.01*t;
-x(2)+0.02*x(1)*x(2)+0.04*t];
输出
du2求的通解 ,,1udt
输入命令
dsolve('Du=1+u^2','t')
输出
i
-i
tan(C3 + t)
求微分方程的特解
2,dydy,,,4290y,2 dxdx,
,yy(0)0,'(0)15,,,
输入命令
y=dsolve('D2y+4*Dy+29*y=0','y(0)=0,Dy(0)=15','x')
输出
y =(3*sin(5*x))/exp(2*x)
dx,,,,233xyz,dt,dy,,,,453xyz求微分方程组通解 ,dt,
dz,,,,442xyz,dt,
输入命令
[x,y,z]=dsolve('Dx=2*x-3*y+3*z','Dy=4*x-5*y+3*z','Dz=4*x-4*y+2*z','t'
);
x=simplify(x)
y=simplify(y)
z=simplify(z)
注意函数dsolve只可用于求解线性常微分方程(组)
范文四:Matlab解微分方程组
求解微分方程
2
' (0)1
x x x ?=-?=? 可以按如下程序得到数值解
输出
求解微分方程组
1112221212' 0.10.01' 0.020.04(0)30
(0)20
x x x x t x x x x t x x =-+??=-++??=??=?
输出
求 21du u dt
=+的通解 输入命令
输出
求微分方程的特解
224290(0)0, '(0)15d y
dy y dx dx y y ?++=???==?
输入命令
输出
求微分方程组通解
233 453 442 dx
x y z dt
dy
x y z dt
dz
x y z dt
?
=-+?
?
?
=-+?
?
?
=-+?
?
输入命令
注意函数 dsolve 只可用于求解线性常微分方程(组)
范文五:龙格库塔算法解微分方程组c语言
/*************************************************************************** This progr?am is to solve? the initi?al value? probl?em of follo?wing syste?m of diffe?renti?al equat?ions:
dx/dt=x+2*y,x(0)=0,
dy/dt=2*x+y,y(0)=2,
x(0.2) and y(0.2) are to be calcu?lated?
****************************************************************************/ #inclu?de #inclu?de #defin?e stepl?ength? 0.1 //步?长?è可??根??据Y需??要?a调ì??整?; #defin?e FuncN?umber? 2 //FuncN?umber?为a微?é分??方??程??的ì?数oy目?; void main() { float? x[200],Yn[20][200],reach?point?;int i; x[0]=0;Yn[0][0]=0;Yn[1][0]=2; //初?值?ì条??件t; reach?point?=0.2; //所??求??点ì?可??根??据Y需??要?a调ì??整?; void right?funct?ions(float? x ,float? *Auxil?iary,float? *Func); void Runge?_Kutt?a(float? *x,float? reach?point?, float?(*Yn)[200]); Runge?_Kutt?a(x ,reach?point?, Yn); print?f("x "); for(i=0;i<=(reach?point?-x[0]) tepl?ength?;i++)="">=(reach?point?-x[0])> print?f("%f ",x[i]); print?f("\nY1 "); for(i=0;i<=(reach?point?-x[0]) tepl?ength?;i++)="">=(reach?point?-x[0])> print?f("%f ",Yn[0][i]); print?f("\nY2 "); for(i=0;i<=(reach?point?-x[0]) tepl?ength?;i++)="">=(reach?point?-x[0])> print?f("%f ",Yn[1][i]); getch?ar(); } void right?funct?ions(float? x ,float? *Auxil?iary,float? *Func)//当ì?à右???方??程??改?变à?时o?à,ê?需??要?a改? 变à?; { Func[0]=Auxil?iary[0]+2*Auxil?iary[1]; Func[1]=2*Auxil?iary[0]+Auxil?iary[1]; } void Runge?_Kutt?a(float? *x,float? reach?point?, float?(*Yn)[200]) { int i,j; float? Func[FuncN?umber?],K[FuncN?umber?][4],Auxil?iary[FuncN?umber?]; for(i=0;i<=(reach?point?-x[0]) tepl?ength?;i++)="">=(reach?point?-x[0])> { for(j=0;j Auxil?iary[j]=*(Yn[j]+i); right?funct?ions(x[i],Auxil?iary,Func); for(j=0;j { K[j][0]=Func[j]; Auxil?iary[j]=*(Yn[j]+i)+0.5*stepl?ength?*K[j][0]; } right?funct?ions(x[i],Auxil?iary,Func); for(j=0;j { K[j][1]=Func[j]; Auxil?iary[j]=*(Yn[j]+i)+0.5*stepl?ength?*K[j][1]; } right?funct?ions(x[i],Auxil?iary,Func); for(j=0;j<> { K[j][2]=Func[j]; Auxil?iary[j]=*(Yn[j]+i)+stepl?ength?*K[j][2]; } right?funct?ions(x[i],Auxil?iary,Func); for(j=0;j K[j][3]=Func[j]; for(j=0;j Yn[j][i+1]=Yn[j][i]+(K[j][0]+2*K[j][1]+2*K[j][2]+K[j][3])*stepl?ength?/6.0; x[i+1]=x[i]+stepl?ength?; } }