第18章 第四次數學修煉空間後的變化(1/2)
【非齊次線性微分方程】,看到這個學習資料的標題,林葉就意識到了不妙。
因為這個玩意兒他沒有學過!
這是大學的東西!
修煉空間居然這麼坑他,給他出這樣一個超綱的問題!
他現在可還沒有正式接觸過大學裡面的知識呢。
但片刻後,他又無奈地搖搖頭,大概這就是修煉空間提供了學習資料的原因所在啊!
如果一直提供的是他了解的知識,那麼這些學習資料不就等於成為了擺設嘛!
「算了,現在想這些也沒有意義,還是抓緊時間開始學吧。」
爭分奪秒才要緊!
而且,有一個好消息就是,他在學習物理競賽的時候,就已經掌握了齊次線性微分方程。
高中物理競賽雖然整體難度比數學競賽低,但是本身卻涉及到了大學的知識,像是齊次線性微分方程就在其中,比如說在一些物體在黏滯介質中的阻尼運動,或者是RC電路、RL電路的暫態過程之類的問題中會涉及到對齊次線性微分方程的運用。
這個基礎,對於研究非齊次線性微分方程也會有幫助。
於是,他立馬就開始認真學習起了手中的這份學習資料,並且比起以往任何時候都要更加認真。
他的學習效率,幾乎都在此刻飆到了極限。
所幸,非齊次線性微分方程的難度並不高,即使是在大學數學中,也都是《高等數學》中就會學到的知識。
其核心思想,【非齊次方程的通解=對應齊次方程的通解+非齊次方程的一個特解】,被他瞬間就理解並吸收了。
因此,僅僅過去了三分鐘,林葉就完全弄明白了。
隨後沒有廢話,他便直接翻開了旁邊的問題。
「希望題目簡單點……」
他的心中正這樣期待著,然而隨著他看見上面給出的那個問題,頓時就是一聲「焯」脫口而出。
這道題光是從形式來看,就給他一種競賽級別的感覺。
只見問題紙上,用清晰的字體寫著這樣一道題目:【已知微分方程: x²y''- xy'+ y = ln(x),其中 x > 0。求該微分方程在初始條件 y(1)= 1, y'(1)= 2下的特解。】
「……」
林葉的眼角抽動了一下。
他剛剛期待什麼來著?簡單點?
「這根本不是常係數線性微分方程!」他瞬間就看出了問題的第一個,也是最大的陷阱。
他剛剛學習的,全都是形如 ay''+ by'+ cy = f(x)的方程,其中a, b, c都是常數,而眼前這道題的係數,赫然是 x²和-x,是變量!
他眉頭皺了起來,但是片刻後,又舒展了開來。
「柯西-歐拉方程!」
他想到了這個在數學競賽培訓過程中,梁渠老師曾經提到過的一個知識點。
「柯西-歐拉方程,雖然競賽中不考,但有可能會涉及到相關的知識點或者是考察點,你們如果想要取得更高的分數,我建議你們了解一下。」
當時梁渠說這句話的時候,就是看著林葉說的。
「而這個形式,就是標準的柯西-歐拉齊次方程,有固定的解法。令 y = x^r,代入方程……」
林葉的腦海中,代入、求導、約分的過程瞬間完成。
瞬間,他的目光就明亮了。
「梁老師啊梁老師,以後您說啥我都會聽的!」
他在心中表示了由衷的感謝,天知道梁老師給他說的這個知識點,替他節省了多少時間!
他立馬開始在紙上寫了起來。
就這樣,約莫五分鐘之後。
【解:該微分方程的特解為 y =(-1 + 2ln(x))x + ln(x)+ 2】
放下筆的那一刻,林葉靠在椅背上,長出了一口氣。
「這……才配得上是修煉空間啊!」他感慨一聲,臉上露出了酣暢淋漓的笑容。
雖然這次出的題有些超出了預料,但是卻也給他帶來了一種挑戰感。
感覺嘛……
還不錯。
而系統的聲音也隨之響起。
「恭喜宿主完成了本次修煉!」
「宿主僅用時7分56秒便完成了本次修煉,本次修煉獎勵加成提高2000%!」
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