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第一百六十八章 勒让德函数的多项式(微积分)

小说:数学心 作者:蔡泽禹 更新时间:2023-10-30 16:43
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  勒让德教授贝塞尔二阶微分方程相关知识。
  贝塞尔说:“你这个多项式是从哪里来的?”
  勒让德说:“从勒让德方程推导出来的。”
  贝塞尔说:“勒让德方程是从哪里来的?”
  勒让德说:“从连带勒让德方程得到的,这个方程在m值为0,也就是在轴对称情况下得到的。在球函数方程分离变量时,可出现连带勒让德方程。”
  贝塞尔说:“连带勒让德方程又是什么东西?”
  勒让德说:“连带勒让德方程是一个二阶常微分方程。”
  贝塞尔说:“二阶常微分方程是这个样子吗?”
  贝塞尔说着,写出了方程:y‘+py‘+qy=0。
  勒让德说:“这是齐次的的二阶常系数线性微分方程。”
  勒让德写了方程y‘+py‘+qy=f,这个是二阶常系数线性微分方程,对贝塞尔说:“还必须是其中y1和y2的比值为常数才可以,如果不是常数,就是非齐次的。”
  贝塞尔说:“你是研究这些方程解法的吧?一般有哪些方法?”
  勒让德说:“有待定系数法、多项式法、常数变易法和微分算子法等。”
  贝塞尔说:“二阶常系数线性微分方程如何解呢?”
  勒让德说:“先写出特征方程。”
  勒让德写出了y‘+py‘+qy=0的特征方程r^2+pr+q=0。
  然后写出特征方程的解后,然后写出三种条件下的通解:
  1.两个不相等的实根:y=C1e^+C2e^
  2.两根相等的实根:y=e^
  3.一对共轭复根:r1=α+iβ,r2=α-iβ:y=e^*
  贝塞尔说:“那如何得到非齐次的解?”
  勒让德说:“通解等于非齐次方程特解加齐次方程通解。”
  贝塞尔说:“这个有什么用吗?”
  勒让德说:“在工程技术及力学和物理学中都有十分广泛的应用。”
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