作者wuki (约定)
看板Grad-ProbAsk
标题Re: [理工] [工数]-级数解~
时间Mon Sep 7 10:31:39 2009
※ 引述《mdpming (★pigming★)》之铭言:
问题很多,一个一个来= ="
: 1
: 一个二阶ode
: y'' + p(x)y' + Q(x)y = 0
: 在 x = a 点
: p(x) 和 Q(x) 都解析
: 解析一词 我搞好久 解析是指 都等於0吗?
: 所以 都解析 = 都等於0 ??
可解析的定义是:除了a点可微分,附近的点也可微分,称为可解析。
可解析跟可微分复变应该会讲到,级数解这边不要钻牛角尖,只要判断存不存在就好。
: 则称 x = a 为 ODE 之一常点
: 常点是什麽东西 我到现在还是 无解
: 试题目都会给吗 ?
: 例如 y(0) = 1
: 0 为 常点 所以用 泰勒级数展开 这样吗?
: 所以 以後看到题目给 初始条件 x = 多少
: 想也不用想 就用泰勒吗
: 我不太了 我研究很久了@@
用例子解释: y"+[1/(x-1)]y'+[1/(x-1)^2]y=0,其中P(x)=1/(x-1),Q(x)=1/(x-1)^2
假设题目说要对0展开,则把0代入上式的P(x)跟Q(x),发现P=-1,Q=1 都存在
所以0是此ODE的常点。直接用泰勒级数展开去解。
: 反之
: p(x) 和 Q(x) 至少有一不解析 则称 x = a 唯一奇异点
: ||
: 不等於 0?
: 这里要怎麽判断.. 可以请大大举个例子吗@@
同样用上面那个ODE来解释。假设题目现在说要对1展开,则把1带入P(x)跟Q(x)
会发现P无穷大,Q也是无穷大。也就是在1这个点P(x)跟Q(x)不可微分,不可微分的话必
定不可解析。(可解析的定义比可微分严格)
所以在这边1是此ODE的奇异点。
: 感觉 书上题目 没教我判断这个
: 只教我们判断是否为 规则奇异点 含 不规则奇异点
: 当判断出 x = a 为奇异点
: 才能判断是否为 规则奇异点 含 不规则奇异点
: 诞我都卡在这里
: 接下来
: 2
: (x-a)p(x) 和 (x-a) Q(x)
: x = a
: 带进去都解析(都等於0?)
: 为规则奇异点
: 如果其中一个不解析(不等於0?)
: 就是不规则奇异点
: 所以我拿到题目
: 都要先移项成
: 2
: (x-a)p(x) 和 (x-a) Q(x) 这样吗?
: 那解析应该是判断这边 吧
: 所以 移项後等号右边就不用管他是吗@@
: 判断
: 2
: (x-a)p(x) 和 (x-a) Q(x) 这里就好?
这边判断规则或不规则奇异点不是原ODE拿来移项。
继续上面的例子:y"+[1/(x-1)]y'+[1/(x-1)^2]y=0,其中P(x)=1/(x-1),Q(x)=1/(x-1)^2
我们已经知道1是奇异点,这时候判断奇异点类型,就是直接把1代入(x-1)P(x)和
[(x-1)^2]Q(x)。会发现两者皆=1,存在。所以1是此ODE的规则奇异点。
: Q(x) 一定要臭成二阶 书上这样写@@
: 讲这麽多 就是判断题目该用 泰勒级数 还是 Frobenius 来解
: 如果有常点 就用 泰勒
: 是 规则奇异点 就用 Frobenius
: 那 不规则奇异点 可以干麻??
不规则奇异点不能用级数解。
: 不好意思问题有点多
: 因为第三章及数解 我就只差在这里就都搞通了
: 再来解题就是无脑解 这样..
: 如果观念错误..
: 希望有高人能指点一下..
总结一下级数解判断流程
y''+P(x)y'+Q(x)y=0
1.当题目说对a点展开,则把a带入P(x)跟Q(x),都存在(有值,包括0)的话为常点,用泰勒
展开解。
2.当a代入P(x)跟Q(x)有出现不存在(无穷大)情况时,为奇异点。要继续判断为规则或不
规则奇异点。
3.再把a代入(x-a)P(x)和[(x-a)^2]Q(x)判断,都存在的话为规则奇异点,用Frobenius解
4.上面的判别有不存在情况时,为不规则奇异点。此时无级数解。
最後这个ODE可以练习判断一下
(x^2)y"+y'+xy=0
1为此ODE的常点,规则或不规则奇异点? Ans:常点
0为此ODE的常点,规则或不规则奇异点? Ans:不规则奇异点
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1F:推 mdpming:推推推~~感恩 09/07 15:43