线性微分方程定义

n阶线性微分方程
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当上式中时,该方程为n阶齐次线性微分方程,否则为n阶非齐次线性微分方程
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线性微分方程解的结构

对于二阶齐次线性方程
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定理一

如果高阶线性微分方程 - 图3为该方程的两个特解,则
高阶线性微分方程 - 图4
也是该方程特解,其中C1C2为任意常数

线性相关与线性无关

对于定义在区域I上的n个函数image.png
如果有n个不全为0的常数image.png,使得对于任意x有
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则称这n个函数在I上线性相关,否则称为线性无关
(当函数个数为2时,只要这两者比值为常数则它们线性相关)

定理二

如果高阶线性微分方程 - 图8为该方程的两个线性无关的特解,则
高阶线性微分方程 - 图9
就是该方程通解(C1C2为任意常数)

定理三

对于二阶非齐次线性方程,有一特解image.png
且其对应的齐次线性方程有两线性无关的特解高阶线性微分方程 - 图11
则其通解为:
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(即对应的齐次方程的通解+自身特解)