梁雪峰,郭 振,田俊紅
(天水師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,甘肅 天水 741001)
(約定y(0)=y,是排列數(shù)=1),它的系數(shù)是負(fù)五次冪函數(shù)與排列數(shù)的乘積,而且是正負(fù)相間的,故稱其為含有負(fù)五次冪與排列數(shù)的交錯(cuò)級(jí)數(shù)型線性微分方程,也可表示為
文獻(xiàn)[1-4]對(duì)含有負(fù)二次冪、負(fù)三次冪及負(fù)四次冪與排列數(shù)的交錯(cuò)級(jí)數(shù)型線性微分方程的解法進(jìn)行了探討,化為可逐次積分的線性微分方程進(jìn)行求解。受以上工作啟示,文中給出了求方程(1)的通解的方法,同時(shí)舉例介紹了它的應(yīng)用.
為求線性微分方程(1)的解,先證明看以下定理.
證明 用數(shù)學(xué)歸納法證明.
(1)當(dāng)n=1時(shí),因?yàn)?/p>
所以n=1時(shí)等式成立.
又因?yàn)?/p>
亦即當(dāng)n=k+1時(shí)等式也成立.
綜上所述,對(duì)任意的自然數(shù)n等式均成立.
因此,就可用此定理將這類線性微分方程轉(zhuǎn)化為一類可以逐次求積分的的線性微分方程.
定理2線性微分方程
兩邊逐次求積即可得證.
再兩邊求積分,得
例2求微分方程
由定理1可化為
因此,所求通解為
[1]孫長(zhǎng)軍.一類可化為逐次積分的n階線性微分方程的解法[J].河北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2004,26(3):79-82.
[2]孫長(zhǎng)軍.負(fù)二次冪函數(shù)與排列數(shù)的交錯(cuò)級(jí)數(shù)型線性微分方程[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào),2004,18(5):86-89.
[3]孫長(zhǎng)軍.負(fù)三次冪函數(shù)與排列數(shù)的交錯(cuò)級(jí)數(shù)型線性微分方程[J].河北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2005,27(3):88-91.
[4]孫長(zhǎng)軍.負(fù)四次冪函數(shù)與排列數(shù)的交錯(cuò)級(jí)數(shù)型線性微分方程[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào),2006,25(3):12-15.
[5]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系.數(shù)學(xué)分析[M].北京:高等教育出版社,1999.
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