勒讓德教授貝塞爾二階微分方程相關知識。

貝塞爾說:“你這個多項式是從哪裡來的?”

勒讓德說:“從勒讓德方程推匯出來的。”

貝塞爾說:“勒讓德方程是從哪裡來的?”

勒讓德說:“從連帶勒讓德方程得到的,這個方程在m值為0,也就是在軸對稱情況下得到的。在球函式方程分離變數時,可出現連帶勒讓德方程。”

貝塞爾說:“連帶勒讓德方程又是什麼東西?”

勒讓德說:“連帶勒讓德方程是一個二階常微分方程。”

貝塞爾說:“二階常微分方程是這個樣子嗎?”

貝塞爾說著,寫出了方程:y''+py'+qy=0。

勒讓德說:“這是齊次的的二階常係數線性微分方程。”

勒讓德寫了方程y''+py'+qy=f(x),這個是二階常係數線性微分方程,對貝塞爾說:“還必須是其中 y1和y2的比值為常數才可以,如果不是常數,就是非齊次的。”

貝塞爾說:“你是研究這些方程解法的吧?一般有哪些方法?”

勒讓德說:“有待定係數法、多項式法、常數變易法和微分運算元法等。”

貝塞爾說:“二階常係數線性微分方程如何解呢?”

勒讓德說:“先寫出特徵方程。”

勒讓德寫出了y''+py'+qy=0的特徵方程r^2+pr+q=0。

然後寫出特徵方程的解後,然後寫出三種條件下的通解:

1.兩個不相等的實根:y=c1e^(r1x)+c2e^(r2x)

2.兩根相等的實根:y=(c1+c2x)e^(r1x)

3.一對共軛復根:r1=a+iβ,r2=a-iβ:y=e^(ax)*(c1cosβx+c2sinβx)

貝塞爾說:“那如何得到非齊次的解?”

勒讓德說:“通解等於非齊次方程特解加齊次方程通解。”

貝塞爾說:“這個有什麼用嗎?”

勒讓德說:“在工程技術及力學和物理學中都有十分廣泛的應用。”