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一阶常微分方程的解法(2)

时间:2020-09-17 21:17来源:毕业论文
2.2 变量可分离方程 形如 (1.1) 或 (1.2) 的方程,.称为变量分离方程. 我们分别把(1.1)(1.2)称为显式变量可分离方程和微分形式变量可分离方程. 2.3 齐次方

2.2   变量可分离方程

 形如               (1.1)              

                      或                             (1.2)

的方程,.称为变量分离方程. 我们分别把(1.1)(1.2)称为显式变量可分离方程和微分形式变量可分离方程.

2.3   齐次方程

    类型一   如果一阶显式方程

                                                            (1.3)

的右端函数 能够改写成函数 ,那么称方程(1.3)为一阶齐次微分方程.

    类型二   形如

                       ,                             (1.4)                     

的方程不能直接采用变量分离, 但是可以通过变量转换后化为变量分离方程, 这里 , , , , , 均是常数.

2.4   一阶线性微分方程

    1. 一阶线性微分方程的形式是    (1.41)

    如果 ,即  (1.42)

那么称它为一阶线性齐次方程.若 不恒为零,那么称(1.41)为一阶线性非齐次方程.

    2.伯努利方程

    形如     (1.43)

的方程,称为伯努利方程,是一种非线性的一阶微分方程.

2.5   全微分方程及积分因子

    如果微分形式的一阶方程      (1.5)

的左端恰好是一个一元二次函数 的全微分,即

                     ,                       (1.6)

则称(1.5)是全微分方程或恰当微分方程,而函数 称为微分式(1.6)的原函数.

 如果存在连续可微函数 , 使得

成为一全微分微分方程,我们则把 为方程 的一个积分因子.

3   基本解法源'自:751-'论/文'网"www.751com.cn

3.1   变量可分离方程

3.1.1    类型一

形如  .

    解法:1、当 时,经变换可得到 ,再两边积分可得到 .

    2、当 时,则有根 ,因此很容易检验出, 也是此微分方程的一解,当然,有的时候不论我们把通解的表达式中的任意常数,进行怎样的扩充,这个解也都不包含在其中,所以在解题时,就需要我们自己另行补充上,千万不能漏掉.

3.1.2    类型二

    形如  .

    解法:1、当 时,经变换可得到 ,再两边积分可得结果;

    2、当 时, 为原方程的解,当 时, 为原方程的解.

3.2  齐次方程

3.2.1    类型一

   形如    .

    解法:先令 ,则有 ,将其代入原方程得到 ,从而化成了变量可分离方程,再整理得到 ,于是得到关于 的方程,然后再把 = 代入得到 .

3.2.2    类型二

   形如   .

    解法:令 ,则 ,代入得到 为变量可分离方程,得到 再把u代入得到 .

一阶常微分方程的解法(2):http://www.751com.cn/shuxue/lunwen_60764.html
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