高数:常系数线性微分方程与线性代数

线性空间

所谓线性空间,对加法与数乘封闭,构成了一个代数结构。

对于线性空间,在线性代数中已经有足够多的认识了

线性无关组,基,正交基,标准正交基

子空间,维度,坐标

线性微分方程

可以看出,它符合的很好,各阶导数的系数是常数,所以可以看做是数乘运算,它们之间又是加法,总的来说,没有超出线性空间的所含的运算。

唯一值得怀疑的是求导运算,它联系了函数与各阶导数,但对于它,我们一无所知。

所以关键就在这里,只要解决了这个问题,就可以将微分方程视为线性方程组,而后者,有一整套方法来解决。

那么,求导对于函数的影响

对于这个问题,有相应的理论

微分算子法

这是在复习非齐次线性微分方程时查找到的,内容十分丰富,涉及了很多将微分作为代数运算的具体问题,比如交换性,逆运算,结合律等等。

具体学习可以搜索相关资料,毕竟是比较深入的数学,精力有限。

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