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nagami

木虫 (正式写手)

[求助] ODEs的矩阵算子表示

请教个问题,想知道这题要计算什么,要把exp展开吗,表示不是很明白题意,谢谢
ODEs的矩阵算子表示
2.jpg
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女靠衣装;男靠金装
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
nagami: 金币+10, 有帮助 2013-08-16 08:32:51
http://v.youku.com/v_show/id_XODE4Mjc2ODQ=.html
楼主读一遍就了解了。
We_must_know. We_will_know.
2楼2013-08-15 13:26:54
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nagami

木虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by hank612 at 2013-08-15 13:26:54
http://v.youku.com/v_show/id_XODE4Mjc2ODQ=.html
楼主读一遍就了解了。

多谢你的回复,但是我这边无法打开这个网址,被限制了
女靠衣装;男靠金装
3楼2013-08-15 13:29:28
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by nagami at 2013-08-15 13:29:28
多谢你的回复,但是我这边无法打开这个网址,被限制了...

那你在百度中搜
常微分方程组解法,
再试试
http://v.ku6.com/show/r0bzTt_H2GX2Zhm9.html?loc=youce_tuijian
其中12.1, 12.3 部分。

如果楼主找不到一般通解办法, 也看不了视频,那我再 直接用Matlab 给答案。
(-1 2  * (1 1   = (1 1    * ( 1 0
-4 5)     1 2)       1 2)       0 3)
即特征值 1, 3, 特征向量 (1, 1) 和 (1,2). 。。。。
We_must_know. We_will_know.
4楼2013-08-15 23:33:40
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by hank612 at 2013-08-15 23:33:40
那你在百度中搜
常微分方程组解法,
再试试
http://v.ku6.com/show/r0bzTt_H2GX2Zhm9.html?loc=youce_tuijian
其中12.1, 12.3 部分。

如果楼主找不到一般通解办法, 也看不了视频,那我再 直接用Matlab 给 ...

由于 (2 -1; -1  1) 是 (1 1; 1 2) 的逆矩阵, 所以
(w = (2 -1  * (x   满足 w'= w, z' = 3z. 因此 w=C1* e^t, z=C2 * e^(3t).
z)     -1 1)     y)
再逆变换回去, 就是说
(x= (1  1  * (w  
y)    1 2)     z)
因此 x=C1* e^t + C2* e^(3t) , y=C1* e^t+2*C2 * e^(3t).

使用方法时, 你可以跳过矩阵求逆过程, 它只是让你明白过程中发生了什么.
当所有特征值是实数且互不相等时,
(x1 x2 ... xn)^T = (u1 u2 ... un) * (C1* e^(Lambda1*t), ..., Cn* e^(Lambda_n*t) )^T,
其中, u_i 作为列向量是对应于特征值Lambda_i 的特征向量.
We_must_know. We_will_know.
5楼2013-08-16 00:28:47
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nagami

木虫 (正式写手)

引用回帖:
5楼: Originally posted by hank612 at 2013-08-16 00:28:47
由于 (2 -1; -1  1) 是 (1 1; 1 2) 的逆矩阵, 所以
(w = (2 -1  * (x   满足 w'= w, z' = 3z. 因此 w=C1* e^t, z=C2 * e^(3t).
z)     -1 1)     y)
再逆变换回去, 就是说
(x= (1  1  * (w  
y)    1 2)   ...

多谢你的回复,其实我并不是想要这个答案,而是题意要计算exp(tA),所以如果单纯的带入矩阵A,只能在小t值下才收敛,如果针对t in R的情况,是否需要化简?是否需要对角化展开?
女靠衣装;男靠金装
6楼2013-08-16 08:35:24
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
nagami: 金币+10, ★★★很有帮助, 受Banach fixed theorem的影响,对小参数太敏感了= =,我想我知道怎么做了,多谢 2013-08-16 14:16:02
引用回帖:
6楼: Originally posted by nagami at 2013-08-16 08:35:24
多谢你的回复,其实我并不是想要这个答案,而是题意要计算exp(tA),所以如果单纯的带入矩阵A,只能在小t值下才收敛,如果针对t in R的情况,是否需要化简?是否需要对角化展开?...

http://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_exponential
原来答案可以直接给出
(x   = e^(tA) * (C1
y )                    C2).
由矩阵指数函数的定义,e^(tA)对所有t in R都收敛的。 但如果你要求值,还是要对角化的。
If A = UDU^{−1} and D is diagonal, then e^A = Ue^DU^{−1}.
We_must_know. We_will_know.
7楼2013-08-16 13:20:59
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