柯西-欧拉方程柯西-尤拉方程是形式如 x 2 y ″ + b x y ′ + c y = 0 {\displaystyle x^{2}y''+bxy'+cy=0} (其中 b , c {\displaystyle b,c} 是常数)的二阶变系数常微分方程。 解法 观察可知 y = x r {\displaystyle y=x^{r}} 是一个特定解: 0 = x 2 y ″ + b x y ′ + c y {\displaystyle 0=x^{2}y''+bxy'+cy} = x 2 r ( r − 1 ) x r − 2 + b x r x r − 1 + c x r {\displaystyle =x^{2}r(r-1)x^{r-2}+bxrx^{r-1}+cx^{r}} = ( r 2 + ( b − 1 ) r + c ) x r {\displaystyle =(r^{2}+(b-1)r+c)x^{r}} 因为 x r = 0 {\displaystyle x^{r}=0} 当且仅当 x = 0 {\displaystyle x=0} ,所以要考虑二次方程 r 2 + ( b − 1 ) r + c = 0 {\displaystyle r^{2}+(b-1)r+c=0} 的解。 r = 1 2 ( 1 − b ± b 2 − 2 b − 4 c + 1 ) . {\displaystyle r={1 \over 2}\left(1-b\pm {\sqrt {b^{2}-2b-4c+1}}\right).} 设 p , q {\displaystyle p,q} 为二次方程的解。若 p , q {\displaystyle p,q} 不相等, y {\displaystyle y} 的一般解则为 y = A x p + B x q {\displaystyle y=Ax^{p}+Bx^{q}} 。 若 p = q = ( 1 − b ) / 2 {\displaystyle p=q=(1-b)/2} ,其中一个特定解为 x r ln x {\displaystyle x^{r}\ln {x}} : x 2 ( x r ln x ) ″ + b x ( x r ln x ) ′ + c x r ln x {\displaystyle x^{2}(x^{r}\ln {x})''+bx(x^{r}\ln {x})'+cx^{r}\ln {x}} = x r ( ln x ( r 2 + ( b − 1 ) r + c ) + 2 r + b − 1 ) {\displaystyle =x^{r}(\ln {x}(r^{2}+(b-1)r+c)+2r+b-1)} 代入 r = ( 1 − b ) / 2 {\displaystyle r=(1-b)/2} 便知右方括号内等于0。因此核实 x r ln x {\displaystyle x^{r}\ln {x}} 是一个特定解。 于是,便有两个线性独立解,继而可得: y = A x r + B x r ln x {\displaystyle y=Ax^{r}+Bx^{r}\ln {x}} 。 参见 里卡蒂方程 伯努利微分方程 克莱罗方程 全微分方程 线性微分方程