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zgchen9金蟲 (小有名氣)
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[求助]
請問如何求解二元一階微分方程組
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各位朋友新年好,我需要解一個二元一階微分方程組,但是本人數(shù)學水平有限,特請交各位朋友。 A,B,C,D,E,F,K為常數(shù),x 和y為t 的函數(shù)。dx/dt和dy/dt為導數(shù),二元一階微分方程組如下: dx/dt=Ax+By+C dy/dt=Dx+Ey+F 邊界條件為t=0時,x=y=K. 請問如何得到x 和y. 謝謝。 方程組 |

至尊木蟲 (知名作家)

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用mathematica軟件可以求解: DSolve[{x'[t] == A x[t] + B y[t] + C, y'[t] == D x[t] + E y[t] + F, x[0] == K, y[0] == K}, {x, y}, t] // Simplify 答案是: x -> Function[{t}, (2 E^(-(1/ 2) (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) (-2 B C D E^( 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + 2 B C D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + 2 B C D E^( Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) - A C E^(1 + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + C E^(2 + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + A C E^(1 + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) - C E^(2 + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) - 2 B C D E^( 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + A C E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) - C E^(2 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) - A C E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + C E^(2 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + C E^(1 + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] + C E^(1 + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] - C E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] - C E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] + A B E^(1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - A B E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - A B E^(Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - B E^(1 + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + B E^(1 + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + A B E^(1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + B E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - B E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - B E^(1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F + B E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F - B E^(Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F + B E^(1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F + A B D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + 2 B^2 D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - A B D E^( 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - 2 B^2 D E^( 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + A^2 E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + 2 A B E^( 1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + B D E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - A E^(2 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - A^2 E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - 2 A B E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - B D E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + A E^(2 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + B D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] K + B D E^(1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 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2 A E + E^2]) t) + C D E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) + C D E^(1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] - C D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] + C D E^(Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] - C D E^(1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] + A^2 E^(1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + 2 B D E^(1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - A^2 E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - 2 B D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - A^2 E^(Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - 2 B D E^( Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + A E^(1 + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - A E^(1 + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + A^2 E^( 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + 2 B D E^( 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - A E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F + A E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) F - A E^(1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F + A E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F - A E^(Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] t + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F + A E^(1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] F + A B D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - 2 B D^2 E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - A B D E^( 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + 2 B D^2 E^( 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + A^2 E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - 2 A D E^( 1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + B D E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - A E^(2 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - A^2 E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + 2 A D E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - B D E^( 1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K + A E^(2 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) K - B D E^((A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] K - B D E^(1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] K + A E^(1 + 1/2 (A + E - Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t + 1/2 (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] K + A E^(1 + (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) t) Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] K))/(Sqrt[ A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2] (-A - E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]) (A + E + Sqrt[A^2 + 4 B D - 2 A E + E^2]))]}} |

鐵桿木蟲 (職業(yè)作家)
數(shù)學村村長

至尊木蟲 (知名作家)
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dx/dt=Ax+By+C dy/dt=Dx+Ey+F 基于 crank-Nicloson格式的求解程序編寫思路 第一步 顯示求解出 當前的x(n+1)與y(n+1) 以第一個方程為例: x(n+1)=x(n)+dt*( A*x(n)+B*y(n)+C) 第二部校正開始 由于用顯格式求解誤差會越來越大,故此,要用 x(n+1)=x(n)+dt*( A/2*(x(n)+x(n+1))+B*(y(n)+y(n+1))/2. +c) 當兩次求解誤差在設置的誤差范圍內(nèi),結(jié)束迭代過程,否則,重新回到校正. ................. |

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