微分方程9題,微分方程 特解 9題 過程

時間 2022-06-14 11:40:02

1樓:呀誒呀呀

微分方程指含有未知函式及其導數的關係式。解微分方程就是找出未知函式。

微分方程是伴隨著微積分學一起發展起來的。微積分學的奠基人newton和leibniz的著作中都處理過與微分方程有關的問題。微分方程的應用十分廣泛,可以解決許多與導數有關的問題。

物理中許多涉及變力的運動學、動力學問題,如空氣的阻力為速度函式的落體運動等問題,很多可以用微分方程求解。此外,微分方程在化學、工程學、經濟學和人口統計等領域都有應用。

數學領域對微分方程的研究著重在幾個不同的面向,但大多數都是關心微分方程的解。只有少數簡單的微分方程可以求得解析解。不過即使沒有找到其解析解,仍然可以確認其解的部分性質。

在無法求得解析解時,可以利用數值分析的方式,利用電腦來找到其數值解。 動力系統理論強調對於微分方程系統的量化分析,而許多數值方法可以計算微分方程的數值解,且有一定的準確度。

常微分方程的概念、解法、和其它理論很多,比如,方程和方程組的種類及解法、解的存在性和唯一性、奇解、定性理論等等。下面就方程解的有關幾點簡述一下,以瞭解常微分方程的特點。

求通解在歷史上曾作為微分方程的主要目標,一旦求出通解的表示式,就容易從中得到問題所需要的特解。也可以由通解的表示式,瞭解對某些引數的依賴情況,便於引數取值適宜,使它對應的解具有所需要的效能,還有助於進行關於解的其他研究。

後來的發展表明,能夠求出通解的情況不多,在實際應用中所需要的多是求滿足某種指定條件的特解。當然,通解是有助於研究解的屬性的,但是人們已把研究重點轉移到定解問題上來。

一個常微分方程是不是有特解呢?如果有,又有幾個呢?這是微分方程論中一個基本的問題,數學家把它歸納成基本定理,叫做存在和唯一性定理。

因為如果沒有解,而我們要去求解,那是沒有意義的;如果有解而又不是唯一的,那又不好確定。因此,存在和唯一性定理對於微分方程的求解是十分重要的。

大部分的常微分方程求不出十分精確的解,而只能得到近似解。當然,這個近似解的精確程度是比較高的。另外還應該指出,用來描述物理過程的微分方程,以及由試驗測定的初始條件也是近似的,這種近似之間的影響和變化還必須在理論上加以解決。

通常微分方程在很多學科領域內有著重要的應用,自動控制、各種電子學裝置的設計、彈道的計算、飛機和導彈飛行的穩定性的研究、化學反應過程穩定性的研究等。這些問題都可以化為求常微分方程的解,或者化為研究解的性質的問題。應該說,應用常微分方程理論已經取得了很大的成就,但是,它的現有理論也還遠遠不能滿足需要,還有待於進一步的發展,使這門學科的理論更加完善。

微分方程可分為以下幾類,而隨著微分方程種類的不同,其相關研究的方式也會隨之不同。

偏微分方程

常微分方程(ode)是指微分方程的自變數只有一個的方程 [2]  。最簡單的常微分方程,未知數是一個實數或是複數的函式,但未知數也可能是一個向量函式或是矩陣函式,後者可對應一個由常微分方程組成的系統。

一般的n階常微分方程具有形式:其中是

的已知函式,並且必含有

偏微分方程(pde)是指微分方程的自變數有兩個或以上 [2]  ,且方程式中有未知數對自變數的偏微分。偏微分方程的階數定義類似常微分方程,但更細分為橢圓型、雙曲線型及拋物線型的偏微分方程,尤其在二階偏微分方程中上述的分類更是重要。有些偏微分方程在整個自變數的值域中無法歸類在上述任何一種型式中,這種偏微分方程則稱為混合型。

最常見的二階橢圓方程為調和方程:

線性及非線性

常微分方程及偏微分方程都可以分為線性微分方程及非線性微分方程二類。若是

的一次有理式,則稱方程

為n階線性方程,否則即為非線性微分方程。

一般的,n階線性方程具有形式:

其中,均為x的已知函式。

若線性微分方程的係數均為常數,則為常係數線性微分方程。

2樓:

微分方程已知特解求通解,知道非其次微分方程的兩個特解怎麼求通解

墨汁諾 非齊次線性微分方程的解,等於一個特解加上對應齊次方程的通解。y 3 就是那個特解。x n a1x n 1 a2x n 2 a n 1 x an 0 這就是線性方程。右端等於0,說明它是齊次方程 右端不等於0,說明它是非齊次方程。這是針對齊次方程 非齊次方程來說的。那麼微分方程類似,無非是左端...

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紫色智天使 微分方程 就那麼幾個套路。分離變數法。待定係數法。公式法常係數可以用特徵根法。變係數可能要湊個特解先 重點是要多練手,見多識廣。大學能解的微分方程也就那麼幾種特殊的。如果是偏微分,那三種偏微分方程都有各自的通解,其他的很難加油把,樓主 超級劇毒蘑菇 熟能生巧.學習的過程就是在頭腦中形成固...