郭維斌
【摘要】 本文介紹拉普拉斯變換法求解常微分方程的初值問(wèn)題,這種方法無(wú)需求出已知方程的通解,而是直接求出該方程的特解來(lái),從而在運(yùn)算上得到了很大的簡(jiǎn)化.
【關(guān)鍵詞】 拉普拉斯變換;微分方程的初值問(wèn)題
n 階常系數(shù)線性微分方程y(n)+a1y(n-1)+…+an-1y′+any=f(t)的 通解結(jié)構(gòu)與求解方法在高等數(shù)學(xué)中講解得比較詳細(xì),但是在實(shí)際問(wèn)題中往往要求滿足初始條件y(0)=y0,y′(0)=y′ 0,…,y(n-1)(0)=y0(n-1)的特解,為此,當(dāng)然可以先求出原方程的通解,然后再由已知的初始條件來(lái)確定其中的任意常數(shù),但這種方法計(jì)算量大,過(guò)程冗長(zhǎng).本文介紹的拉普拉斯變換法求解初值問(wèn)題,是直接求出常微分方程的特解,過(guò)程得到了很大的簡(jiǎn)化,其基本思想是:先通過(guò)拉普拉斯變換將已知方程化成代數(shù)方程,求出代數(shù)方程的解,再通過(guò)拉普拉斯變換便可得到所求初值問(wèn)題的解.
一、拉普拉斯變換
定義 設(shè)函數(shù)f(t)在區(qū)間 0,+∞ 上有定義,如果含參變量s的無(wú)窮積分