
对应的二阶常系数微分方程:y"+py“+q=0,对应的特征方程为r?+pr+q=0。
所以可以得出y“-y=0。
对应特征方程为r-1=0,即λ-1=0。
相当于y"换成r?,y“换成r,y换为1,即求出对应特征方程。
特征方程是为研究相应的数学对象而引入的一些等式,它因数学对象不同而不同,包括数列特征方程、矩阵特征方程、微分方程特征方程、积分方程特征方程等等。
特征方程
一个数列:X(n+2)=C1X(n+1)+C2Xn
设r,s使X(n+2)-rX(n+1)=s[X(n+1)-rXn]
所以X(n+2)=(s+r)X(n+1)-srXn
C1=s+r
C2=-sr
消去s就导出特征方程式 r*r-C1*r-C2=0
特征方程用于求解特征向量.
自动控制原理特征方程求法:特征方程就是闭环的分母(为0)。
开环的情况:设开环传递函数GH=A/B,则fai=G/(1+GH)。特征方程就是1+GH=0,即1+A/B=0,即(A+B)/B=0,即A+B=0,就是直观上的分子加分母。对于特征方程,就是"如果给闭环,直接分母为零;如果给开环,求出来闭环再让它分母为零"。
就是表示系统输入输出量之间关系的微分方程对应的特征方程。例如:系统的输入输出关系为Ax''+Bx'+Cx=Dy'+Ey,则其特征方程就是Ar^2+Br+C=0。

用途
递推是中学数学中一个非常重要的概念和方法,递推数列问题能力要求高,内在联系密切,蕴含着不少精妙的数学思想和数学方法。新教材将数列放在高一讲授,并明确给出“递推公式”的概念:如果已知数列 的第1项(或前几项),且任一项 与它的前一项 (或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做数列的递推公式。
以上内容参考:
因为特征方程等于:|λE-A|={[(λ+2),0,4],[-1,λ-1,-1],[-1,0,λ-3]}=0
计算过程:
(λ-2)*(λ+2)*(λ-3)+4(λ-2)
=(λ-2)*[(λ+2)*(λ-3)+4]
=(λ-2)*[λ*λ-λ-2]
=(λ-2)*(λ-2)*(λ+1)
=(λ-2)^2*(λ+1)
所以说得出(λ-2)²(λ-1)=0进而求出特征值为-1,2(为二重特征根)。

扩展资料:
求矩阵的全部特征值和特征向量的方法如下:
1、计算的特征多项式;
2、求出特征方程的全部根,即为的全部特征值;
3、对于的每一个特征值,求出齐次线性方程组的一个基础解系,则的属于特征值的全部特征向量是(其中是不全为零的任意实数)。
若是的属于的特征向量,则也是对应于的特征向量,因而特征向量不能由特征值唯一确定。反之,不同特征值对应的特征向量不会相等,亦即一个特征向量只能属于一个特征值。
特征值的基本应用:求特征向量
设A为n阶矩阵,根据关系式Ax=λx,可写出(λE-A)x=0,继而写出特征多项式|λE-A|=0,可求出矩阵A有n个特征值(包括重特征值)。将求出的特征值λi代入原特征多项式,求解方程(λiE-A)x=0,所求解向量x就是对应的特征值λi的特征向量。
特征根:
特征根法也可用于通过数列的递推公式(即差分方程,必须为线性)求通项公式,其本质与微分方程相同。

称为二阶齐次线性差分方程:

加权的特征方程。
特征向量:
A为n阶矩阵,若数λ和n维非0列向量x满足Ax=λx,那么数λ称为A的特征值,x称为A的对应于特征值λ的特征向量。
式Ax=λx也可写成( A-λE)x=0,并且|λE-A|叫做A 的特征多项式。当特征多项式等于0的时候,称为A的特征方程,特征方程是一个齐次线性方程组,求解特征值的过程其实就是求解特征方程的解。
令|A-λE|=0,求出λ值。
A是n阶矩阵,Ax=λx,则x为特征向量,λ为特征值。
一旦找到两两互不相同的特征值λ,相应的特征向量可以通过求解方程(A – λI) v = 0 得到,其中v为待求特征向量,I为单位阵。
当特征值出现重根时,如λ1=λ2,此时,特征向量v1的求解方法为(A-λ1I)v1=0,v2为(A-λ2I)v2=v1,依次递推。
没有实特征值的一个矩阵的例子是顺时针旋转90度。

扩展资料:
矩阵的特征向量是矩阵理论上的重要概念之一,它有着广泛的应用。数学上,线性变换的特征向量(本征向量)是一个非简并的向量,其方向在该变换下不变。该向量在此变换下缩放的比例称为其特征值(本征值)。
一个线性变换通常可以由其特征值和特征向量完全描述。特征空间是相同特征值的特征向量的集合。“特征”一词来自德语的eigen。1904年希尔伯特首先在这个意义下使用了这个词,更早亥尔姆霍尔兹也在相关意义下使用过该词。eigen一词可翻译为”自身的”、“特定于……的”、“有特征的”、或者“个体的”,这显示了特征值对于定义特定的线性变换的重要性。
从数学上看,如果向量v与变换A满足Av=λv,则称向量v是变换A的一个特征向量,λ是相应的特征值。这一等式被称作“特征值方程”。
假设它是一个线性变换,那么v可以由其所在向量空间的一组基表示为:
其中vi是向量在基向量上的投影(即坐标),这里假设向量空间为n 维。由此,可以直接以坐标向量表示。利用基向量,线性变换也可以用一个简单的矩阵乘法表示。上述的特征值方程可以表示为:
但是,有时候用矩阵形式写下特征值方程是不自然甚或不可能的。例如在向量空间是无穷维的时候,上述的弦的情况就是一例。取决于变换和它所作用的空间的性质,有时将特征值方程表示为一组微分方程更好。若是一个微分算子,其特征向量通常称为该微分算子的特征函数。例如,微分本身是一个线性变换因为(若M和N是可微函数,而a和b是常数)
考虑对于时间t的微分。其特征函数满足如下特征值方程:
其中λ是该函数所对应的特征值。这样一个时间的函数,如果λ = 0,它就不变,如果λ为正,它就按比例增长,如果λ是负的,它就按比例衰减。例如,理想化的兔子的总数在兔子更多的地方繁殖更快,从而满足一个正λ的特征值方程。
特征根法是数学中解常系数线性微分方程的一种通用方法。特征根法也可用于通过数列的递推公式(即差分方程,必须为线性)求通项公式,其本质与微分方程相同。例如 称为二阶齐次线性差分方程: 加权的特征方程。
参考资料:
以上就是关于特征方程怎么出来的的全部内容,以及特征方程怎么求出来的的相关内容,希望能够帮到您。