题型Ⅳ:解微分方程组
分析:一般此类的方程组。先观察其系数矩阵A,若A=(a)为t的函数。则可求出A的若尔当标准型J,找出可逆矩阵P,使PAP=J.然后通过各分量,解一阶线性方程,再代回变量X=PY,得到微分方程组的解。本题的A是一个实对称矩阵,故它相似于对角阵,求出P(特征向量构成的线性变换矩阵),通过代换可解出此方程组。
解:令X=,A=,,则有:。A为R上的对称矩阵,故可对角化。先求出特征值=(,
当7时 (7 得:=(。
当 (得:。
取P=(,有PP==
令PY,其中Y=(则。
得:PY,即Y=Y,写成分量式:,
解得:(为任意实数)
代回Y,得方程组的解:
以上列举了四类题型,当然还有许多题型,但这是代表性的,故称为解题策略。在对策论的混合策略求解中也有对赢得矩阵对角化的求解,还有许多应用需要我们去挖掘和发现。
参考文献
⑴向大晶 矩阵可对角化的简单判断(J)数学通报2000(03)
⑵张力宏、辛大伟 一类特殊矩阵可对角化的判别及特征向量求法 大学数学(J)2009(06)
⑶朱靖红、朱永生 矩阵对角化的相关问题(J)辽宁师大学报 2005(3)
⑷富成华、习成海 矩阵可对角化的一个充要条件(J)辽宁师大学报2007(02)
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