如何證明微分方程的任意兩個解的朗斯基行列式為常數

2021-05-22 07:55:51 字數 1099 閱讀 8811

1樓:**1292335420我

一般n階線性常微分方程一定有n個線性無關解.

證明的話需要頗大篇幅,對於2階的情況,大致可以從以下幾點考慮,供思考

1) 若方程有2個線性無關解,則其線性組合必也為原方程的解(此為疊加原理)

2) 若方程有2個線性無關解,代入2個解到原方程可得其對應朗斯基行列式,此時朗斯基行列式在相應區間上必恆不為零,由線性代數知2個線性無關解可以構成原方程通解;同時可知1個解不能表示出通解

3) 若方程有3個線性無關解,則兩兩相減得2個線性無關解,再依2),可知3個解線性無關矛盾.

最後就是總結上邊,即為通解結構定理(lz的題目只是定理其中一個小部分)

2樓:匿名使用者

代入特解求朗斯基行列式,若是常數則成立

3樓:戶捷委靜雅

爭議he

past

twod

4樓:韶亙甄妮娜

你好!代入特解求朗斯基行列式,若是常數則成立

如有疑問,請追問。

雅克比行列式證明微分方程的通解時怎麼用?

5樓:匿名使用者

關於這個的一般性證明稍微複雜點,現在就給你證明為什麼二維的dx(u,v)dy(u,v)=jdudv成立

證明:對於曲面x=x(u,v),y=y(u,v),取它的微元,即小曲邊四邊形abcd,其中

a(u,v),b(u+△u,v),c(u+△u,v+△v),d(u,v+△v),那麼這個曲邊四邊形abcd可以近似看成是微小向量b(u+△u,v)-a(u,v)和d(u,v+△v)-a(u,v)張成的。利用中值定理可知:

(u+△u,v)-(u,v)=mdu

(u,v+△v)-(u,v)=ndv

這裡的m,n是偏導數的形式,不好打出,你可以自己算出來,很簡單的。

當變化量很小時,我們把(u+△u,v)-(u,v)近似看成dx(u,v),(u,v+△v)-(u,v)看成dy(u,v),所以,

dx(u,v)dy(u,v)=m*ndudv

而其中的m*n剛好就是二維jacobi行列式的形式。

由此問題得證。

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